Последствия снижения качества энергии
Отклонение и колебания частоты приводят к увеличению потерь мощности и напряжения, т.к. потребляемая мощность Р пропорциональна частоте f , а именно:
P = afn , (9)
где n = 0÷4 в зависимости от характера нагрузки.
Отклонение напряжения вызывает наиболее неблагоприятные последствия и наносит наибольший материальный ущерб по сравнению с изменением других показателей качества электроэнергии, даже если они находятся в пределах ГОСТа.
Для асинхронных двигателей (АД) изменение напряжения на 10% меняет пусковой, рабочий и максимальный момент, примерно, на 20% (табл. 1).
Таблица 1 - Изменение параметров асинхронного электродвигателя при отклонении напряжения от номинального значения
| Характеристика двигателей | Изменение характеристики при изменении напряжения | |
| -10% | +10% | |
| Пусковой и максимальный вращающий момент | -19% | 21% |
| Синхронная частота вращения | const | const |
| Скольжение, % | 23% | -17% |
| Частота вращения при номинальной нагрузке | -1,5% | 1% |
| Коэффициент полезного действия при нагрузке: номинальной 75% Рн 50 % Рн | -2% сonst -1+2% | 1% сonst 1+2% |
| Коэффициент мощности при нагрукзке: 100% Рн 75% Рн 50% Рн | 1% 2-3% 4-5% | -3% -4% -5÷-6% |
| Ток ротора при номанальной нагрузке | 14% | 11% |
| Ток статора при номинальной нагрузке | 10% | -7% |
| Пусковой ток | -10÷-12% | 10-12% |
| Прирост температуры обмотки при номинальной нагрузке | 5-6 | Не меняется |
Кроме того, меняются скольжение, коэффициент полезного действия, ток статора и ротора и т.д. Срок службы изоляции двигателя при этом сокращается вдвое.
Увеличиваются активные и реактивные потери. Увеличение напряжения на 1% увеличивает потребляемую реактивную мощность на 3%. При установке АД в поточных линиях изменение напряжения сказывается на производительности и качестве из-за изменения скорости , вращения двигателя.
При сварочных работах ухудшается качество шва и растет расход реактивной энергии.
Увеличение напряжения резко сокращает срок службы осветительных приборов, так увеличение напряжения всего на 5% сокращает срок службы вдвое, а на 10% - в четыре раза.
Уменьшение напряжения резко сокращает световой поток, т.к. он пропорционален квадрату тока, что резко снижает комфортные условия и может вызвать травматизм.
Электронные устройства вообще не допускают отклонения напряжения, поэтому они снабжаются стабилизаторами.
Колебания напряжения увеличивают травматизм с позиции освещения, т.к. резко возрастает утомляемость людей. У ламп дневного света возможен стробоскопический эффект, а в сетях, содержащих конденсаторы для компенсации реактивной мощности, - появление резонансных явлений.
При протекании токов высших гармоник по элементам СЭС в них возникают дополнительные потери энергии, которые пропорциональны √V. Под воздействием токов высших гармоник происходит более интенсивное старение изоляции, чем от действия первой гармоники, т.к. увеличивается нагрев обмоток двигателей. Например, при Кнс = 10% стоимость ремонта кабелей возрастает на 20%. В конденсаторах под воздействием высших гармоник возникают резонансные явления, повышающие эквивалентный ток в 3-5 раз. Несинусоидальность резко снижает точность измерительных приборов, вредно действует на работоспособность релейной защиты.
Наличие несимметрии нагрузок фаз вызывает появление токов обратной и нулевой последовательностей.
В АД несимметрия напряжений обусловливает дополнительный нагрев, а также обратный вращающий момент. Снижение момента пропорционально квадрату коэффициента несимметрии.
Поскольку сопротивление обратной последовательности обмоток АД в 5-7 раз меньше сопротивления прямой последовательности, то возникает дополнительный нагрев ротора и статора, снижающий допустимую нагрузку и срок службы двигателя. Например, при Кнс = 4% срок службы АД сокращается в 2 раза.
Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 985;