Влияние искажения напряжения на работу электрооборудования

Главная Влияние искажения напряжения на работу электрооборудования

Отклонения напряжения

Технологические установки:

При снижении напряжения существенно ухудшается технологический процесс, увеличивается его длительность, следовательно, увеличивается себестоимость производства;

При повышении напряжения снижается срок службы оборудования, повышается вероятность аварий;

При значительных отклонениях напряжения происходит срыв технологического процесса.

Освещение:

Снижается срок службы ламп освещения, так при величине напряжения 1,1·Uном срок службы ламп накаливания снижается в 4 раза;

При величине напряжения 0,9·Uном снижается световой поток ламп накаливания на 40 % и люминесцентных ламп на 15 %;

При величине напряжения менее 0,9·Uном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8·Uном просто не загораются.

Электропривод:

При снижении напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя на 15 % момент снижается на 25 %;

Двигатель может не запуститься или остановиться

При снижении напряжения увеличивается потребляемый от сети ток, что влечёт разогрев обмоток и снижение срока службы двигателя. Перегрев сверх допустимого на каждые 8-10°С сокращает срок службы изоляции обмоток электродвигателя в 2 раза;
При повышении напряжения на 1 % потребляемая двигателем реактивная мощность увеличивается на 3...7 %.

Среднее распределение потерь от высших гармоник характеризуется следующими данными: обмотки статора – 14%, цепи ротора – 41%. Токи гармоник в статоре машины вызывают движущую силу, тем самым приводит к вибрации вала двигателя.

Колебания напряжения

Снижается срок службы оборудования;
Перегрев оборудования;
Пожароопасность;
Понижается КПД двигателя;
Вибрация в электромашинных системах;
Вызывают брак продукции;
Ошибки срабатывания автоматических выключателей;
Ошибки в коммуникационном оборудовании;
Пульсация светового потока ламп освещения.

Несимметрия напряжения

Источниками несимметрии:

Дуговые сталеплавильные печи;
Тяговые подстанции переменного тока;
Электросварочные машины;
Специальные однофазные нагрузки;
Осветительные установки.

Так суммарная нагрузка отдельных предприятий содержит 85...90 % несимметричной нагрузки. А коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности (K0U) одного 9-и этажного жилого дома может составлять 20 %, что на шинах трансформаторной подстанции (точке общего присоединения) может обусловить превышение нормально допустимые 2 %.

Влияние несимметрии напряжений на работу электрооборудования:

Возрастают потери электроэнергии от дополнительных потерь в нулевом проводе;
Однофазные, двухфазные потребители и разные фазы потребителей электроэнергии работают на различных не номинальных напряжениях, что вызывает те же последствия, как при отклонении напряжения;
В электродвигателях, кроме отрицательного влияния не несимметричных напряжений, возникают магнитные поля, вращающиеся встречно вращению ротора;
Общее влияние несимметрии напряжений на электрические машины, включая трансформаторы, выливается в значительное снижение срока их службы.

Например, при длительной работе с коэффициентом несимметрии по обратной последовательности K2U = 2...4 %, срок службы электрической машины снижается на 10...15 %, а если она работает при номинальной нагрузке, срок службы снижается вдвое.

Электроприёмники с нелинейной вольтамперной характеристикой потребляют ток, форма кривой которого отличается от синусоидальной. А протекание такого тока по элементам электрической сети создаёт на них падение напряжения, отличное от синусоидального, это и является причиной искажения синусоидальной формы кривой напряжения.

Несинусоидальность напряжения

Источниками несинусоидальности являются:

Синхронные двигатели;
Осветительные приборы;
Сварочные установки;
Офисная и бытовая техника;
Дуговые сталеплавильные и индукционные печи;
Трансформаторы;
Статические преобразователи.

Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования:

В электрических машинах возрастают суммарные потери, понижается их КПД;

Так, при коэффициенте искажения синусоидальной формы кривой напряжения KU = 10 % суммарные потери в сетях предприятий, крупных промышленных центров могут достигать 10...15 %.

Учащаются ложные срабатывания устройств управления и защиты, приводящие к приостановке технологического процесса;

Выводят из строя компьютеры, мэйнфрэймы, устройства сбора и передачи информации;

Оказывают воздействие на изоляцию кабельных линий и линий электропередач;

Приводят к учащению однофазных коротких замыканий на землю;

Приводят к пробою конденсаторов;

Вследствие гармоник обратной последовательности,

Понижается точность учета электроэнергии.