Общая оценка влияния качества электроэнергии

Влияние качества электроэнергии

На работу судовых асинхронных двигателей

Общая оценка влияния качества электроэнергии

Качество электроэнергии судовой электростанции характеризуется определенными параметрами, которые устанавливаются нормативными требованиями Морского Регистра. Важнейшими из этих параметров являются номинальные значения напряжения и частоты , а также форма кривой напряжения. Кроме того, достаточно высокие требования предъявляются к симметрии (одинаковости) напряжений разных фаз (приложение Е).

Основными причинами отклонения указанных параметров от номинальных значений являются – несовершенство регуляторов частоты и напряжения генераторных агрегатов, устройств распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, резкое изменение режимов работы, связанное с подключением или отключением мощных потребителей, неисправности или аварии в системе, неверные действия обслуживающего персонала, а также при коротких замыканиях в системе, при нарушении условий синхронизации, при включении устройств гашения поля и т. д.

Наряду с этим всегда имеют место падения напряжения в подводящих кабелях и проводах, а в системе электропотребления весьма широко используются статические преобразователи энергии (регуляторы напряжения, частоты, выпрямительные устройства), которые искажают форму кривой напряжения и вносят помехи в работу электронных устройств, систем управления, защиты и контроля.

Как отмечалось выше, вращающий момент АД находится в квадратичной зависимости от напряжения и снижение U даже в небольших пределах сопровождается повышением скольжения s, понижением скорости вращения n, в результате чего возрастает ток нагрузки, увеличиваются потери энергии, повышается температура нагрева обмоток, снижается КПД, сокращается срок службы изоляции.

Для оценки коэффициента износа изоляции в зависимости от изменения напряжение ∆U применяется соотношение [32]

,

где - коэффициент загрузки АД.

Если для номинального режима = 1 и , величина износа достигает величины =2,22.

При снижении напряжения свыше 30% возникает угроза остановки двигателя.

С частотой сети скорость вращения электроприводов с АД связана прямой зависимостью

Изменение частоты сопровождается пропорциональным изменением скорости , параметры исполнительного механизма также изменяются, например, центробежного насоса – подача Q ≡ f и напор H ≡ , при этом заметно изменяется потребляемая двигателями мощность и ток, что также опасно с точки зрения перегрева обмоток. К тому же при уменьшении частоты и скорости для двигателей с самовентиляцией ухудшаются условия теплоотвода. При питании АД от сети с несимметрией напряжений деформируется круговое вращающееся магнитное поле, это сопровождается появлением дополнительного спектра высших гармоник поля, увеличиваются потери и нагрев, снижается КПД. По данным [] при несимметрии напряжений 2% потери возрастают на 8%, КПД снижается на 1%, а при несимметрии 3,5%, потери увеличиваются на 25%, а снижение КПД достигает 3%. Кроме того, несимметрия и искажение поля сопровождаются повышением вибрации, что также отрицательно сказывается на сроке службы изоляции и подшипников.