Jännitteen vaihteluiden, painumien ja epätasapainon vaikutus sähkölaitteiden toimintaan

Sähköverkon jännitevaihteluiden ja kuoppien seuraukset

Sähköverkon vaihtelut ja jännitehäviöt johtavat seuraaviin seurauksiin:

— valaistuslaitteiden valovirran vaihtelut (välkyntävaikutus);

— televisiovastaanottimien laadun heikkeneminen;

— röntgenlaitteen toimintahäiriö;

— säätölaitteiden ja tietokoneiden väärä toiminta;

— häiriöt muuntajien toiminnassa;

— pyörivien koneiden akselin vääntömomentin vaihtelut, jotka aiheuttavat lisäsähköhäviöitä ja lisääntynyttä laitteiden kulumista sekä häiriöitä teknisissä prosesseissa, jotka edellyttävät vakaata pyörimisnopeutta.

Vaikutusaste laitteiston toimintaan määräytyy värähtelyjen amplitudin ja niiden taajuuden mukaan.

Suuret tehon kuormituksen vaihtelut, esimerkiksi valssaamot, aiheuttavat vaihteluita paikallisten voimalaitosgeneraattoreiden vääntömomentissa, pätö- ja loistehossa.

Yli 10 %:n vaihtelut ja jännitehäviöt voivat aiheuttaa kaasupurkauslamppujen sammumisen, jotka lampun tyypistä riippuen voivat syttyä uudelleen vasta pitkän ajan kuluttua. Syvillä heilahteluilla ja jännitehäviöillä (yli 15 %) magneettisytyttimien koskettimet voivat pudota, mikä aiheuttaa tuotantohäiriöitä.

10-12 %:n heilahtelu voi vaurioittaa kondensaattoreita sekä tasasuuntausventtiilejä.

Jännitteen voimakkaat vaihtelut vaikuttavat negatiivisesti junien liikkumisen dynamiikkaan. Jännitteen vaihteluista johtuvat ylijännitteet ja ylijännitteet heikentävät kontaktorien luotettavuutta ja ovat vaarallisia laukaisujen kannalta. Sähkökäyttöiselle liikkuvalle kalustolle 4-5 %:n vaihtelu on vaarallista.

Jännitteen vaihteluiden ja laskujen vaikutus sähkölaitteiden toimintaan

Jännitteen vaihtelut eivät käytännössä vaikuta sähkökaarihitsauksen laatuun (johtuen hitsimetallin lämpöprosessien inertiasta), mutta ne vaikuttavat merkittävästi pistehitsauksen laatuun.

3 %:n amplitudin jännitevaihteluista aiheutuva sähköhäviöiden kasvu laitoksen sisäisissä verkoissa ei ylitä 2 % häviöiden alkuarvosta.

Metallurgisissa laitoksissa yli 3 %:n jännitteenvaihtelut johtavat jatkuvatoimisten valssaamoiden käyttöjen käyttönopeuksien poikkeavuuksiin, mikä heikentää valssatun nauhan laatua (paksuuden vakautta).

Kloorin ja natriumhydroksidin tuotannossa jännitevaihtelut lisäävät jyrkästi anodien kulumista ja heikentävät tuottavuutta.

Jännitteen pudotus kemiallisten kuitujen valmistuksen aikana aiheuttaa laitteiston sammutuksen, joka kestää 15 minuutista 10 %:n laitevian tapauksessa) 24 tuntiin, jos laitevika on 100 %) uudelleenkäynnistykseen. Vialliset tuotteet muodostavat 2,2–800 % yhden teknisen syklin tonnimäärästä. Aika teknologisen prosessin täydelliseen palautumiseen on 3 päivää.

Jännitteen vaihteluiden ja laskujen vaikutus asynkronisiin sähkömoottoreihin

Jännitteen vaihteluilla ja laskuilla on huomattava vaikutus pienitehoisiin oikosulkumoottoreihin. Tämä on vaaraksi tekstiili-, paperi- ja muulle teollisuudelle, joka asettaa suuria vaatimuksia sähkökäyttöjen pyörimisnopeuden stabiiliudelle.Erityisesti jännitevaihtelut tekokuitutehtaissa johtavat käämien epävakaaseen pyörimiseen. Tämän seurauksena nailonlangat joko katkeavat tai ne ovat epätasaisia.

Jännitteen epätasapainon vaikutus sähkölaitteiden toimintaan

Kolmivaiheisen järjestelmän epätasapaino jännitteellä johtaa negatiivisen sekvenssin virtojen esiintymiseen, ja 4-johtimissa verkoissa lisäksi nollasekvenssivirtoja.Negatiiviset sekvenssivirrat aiheuttavat pyörivien koneiden lisäkuumenemista, epätyypillisten harmonisten esiintymistä monivaihemuuntimien käytön aikana ja muita ilmiöitä.

Kun jänniteepätasapaino on 2%, asynkronisten moottoreiden käyttöikä lyhenee 10,8%, synkronisten - 16,2%; muuntajat - 4%; kondensaattorit - 20%. Laite lämpenee lisäsähkön kulutuksen vuoksi, mikä vähentää tehokkuutta. johdotus. Asynkronisten moottoreiden pyörimisnopeus laskee hieman, akselin tärinä ja melu lisääntyvät.

Moottorin ylikuumenemisen välttämiseksi sen kuormitusta on vähennettävä. Julkaisun IEC 892 mukaan moottorin täysi kuorma on sallittu vain jännitteen negatiivisella järjestyskertoimella, joka on enintään 1 %. 2 %:lla kuormitusta tulisi vähentää 96 %:iin, 3 %:sta 90 %:iin, 4 %:iin 83 %:iin ja 5 %:iin 76 %:iin.

Jos teknologiset asennukset on varustettu suojauksella jänniteepätasapainoa vastaan, korkealla epätasapainotasolla ne voidaan kytkeä pois päältä, mikä johtaa teknisiin epäonnistumisiin (laadun heikkeneminen ja riittämätön tuotteiden tarjonta, hylkääminen).

Jänniteepätasapainon päävaikutus on kuitenkin laitteiston lämpeneminen, jonka vuoksi sallitut arvot voivat ylittyä jonkin aikaa, jos se seuraavina hetkinä kompensoituu pienemmällä epätasapainotasolla. Tämä säännös koskee epätasapainon muutosta ajassa, joka ei ylitä laitteen lämpenemisaikaa.

Jännitteen ja taajuuden poikkeaman vaikutus sähkölaitteiden suorituskykyyn

Jännitepoikkeamat positiiviseen suuntaan johtavat verkkojen häviöiden vähenemiseen, asynkronisten moottoreiden käyttämien mekanismien suorituskyvyn kasvuun), mutta energiankulutus kasvaa, laitteiden, erityisesti hehkulamppujen, käyttöikä lyhenee.

Negatiivinen poikkeama arvosta johtaa päinvastaisiin ilmiöihin, paitsi että myös moottoreiden käyttöikä lyhenee. Moottorin optimaalinen jännite (sen käyttöiän perusteella) ei ole aina yhtä suuri kuin nimellisjännite, mutta jos se poikkeaa siitä, käyttöikä lyhenee.

Taajuuspoikkeamilla on vielä vähemmän vaikutusta laitteiden käyttöikään ja energiahäviöitäjännitteen poikkeama.

Jännite- ja taajuuspoikkeamien aiheuttamien vaurioiden pääkomponentti määräytyy jonkin verran laitteen suorituskyvyn heikkenemisestä, ja se on samanlainen kuin käytetyn energian määrään liittyvien rajoitusten aiheuttama vahinko.

Useimmilla teollisuudenaloilla tätä laskua kompensoi konetuntien tai ylitöiden lisääntyminen. Kokeellisesti se voidaan kiinnittää vain automaattisilla linjoilla, joilla on jatkuva tuotanto.

Joissakin tapauksissa jännitteen alentamista hyväksyttäviin rajoihin käytetään virrankulutuksen vähentämiseen, mitä pidetään energiansäästötoimenpiteenä.