breadcrumbs_revolution_theme

В зависимости от режима нагрузки промышленного предприятия напряжение на зажимах приемников электроэнергии не остается постоянным и может отличаться от номинального. Изменения напряжения разделяются на отклонения и колебания. Отклонение напряжения V это разность действительного значения напряжения U и его номинального значения для сети U возникающая при сравнительно медленном изменении режима работы, когда скорость изменения напряжения меньше 1% в секунду.

Допустимые значения отклонений напряжения от номинального на зажимах различным приемников электроэнергии регламентируются ГОСТ 13109-67. На зажимах рабочего освещения, установленных в производственных помещениях и общественных зданиях, где требуется значительное зрительное напряжение, а также в прожекторных установка наружного освещения допускается отклонения напряжения в пределах от -2,5 до +5% от номинального. На зажимах электрических двигателей и аппаратов для их пуска и управления допускается отклонения напряжения от-5 до +10% от номинального. На зажимах остальных приемников электрической энергии, в том числе приемников электрической энергии, в том числе приемников электрической энергии животноводческих комплексов и птицефабрик, допускается отклонения напряжения в пределах +/-5% номинального.

В после аварийных режимах допускается дополнительное понижение напряжения на 5%. Основным факторами, определяющими качество напряжения в системах электроснабжения, являются соблюдение баланса реактивной мощности в узле нагрузок, способы и режим регулирования напряжения в центре питания, способы и режимы регулирования напряжения, наличие однофазных нагрузок и их распределение по фазам, наличие ударных нагрузок и мероприятия по снижению и локализации их влияния.

Компенсатор реактивной мощности

В условиях непрерывного роста электрических нагрузок на промышленных предприятиях важным фактором улучшения качества напряжения являются повышение уровня номинального напряжения внутризаводской распределительной сети и выбор рациональных напряжений для систем электроснабжения при проектировании. Например, в настоящие время распределительная сеть одной из системы эксплуатируется на напряжении 6 кВ, которое не является рациональным, так как отклонения напряжения составляет 15-20% что требует применения глубокого регулирования. Рациональным напряжением распределительной сети в этой системе, как показали исследования, является напряжение 20 кВ. Следует отметить, что необходимость применения тех или иных средств регулирования напряжения в системе электроснабжения промышленных предприятий является следствием несовершенства самой системы. При отклонениях напряжения у приемников электроэнергии выше норм ГОСТ 13109-67 часто целесообразнее не устанавливать средства регулирования напряжения, которые увеличивают капитальные затраты на сеть и потери электроэнергии, а перестроить систему электроснабжения, перейдя к более высоким уровням напряжения распределительных сетей. Это мероприятие одновременно уменьшит потери электроэнергии в элементах системы электроснабжения и позволит беспрепятственно вводить в эксплуатацию новые электрические нагрузки при расширении промышленного предприятия.

Влияние отклонений напряжений на работу приемников электрической энергии и производительность технологического оборудования в различных отраслях промышленности

Каждый приемник электроэнергии имеет наилучшие технический экономические показатели при определенном оптимальном напряжение на его зажимах. Отклонение напряжения от оптимального приводит к изменению технико-экономических показателей приемников электрической энергии. При изменении напряжения меняются также показатели самой сети в основном за счет изменения потерь мощности и энергии. Таким образом, отклонения напряжения в отдельных точках сети оказывают влияние на всю систему электроснабжения промышленного предприятия. Рассмотрим примеры влияния отклонений напряжения в системе электроснабжения на работу отдельных приемников электрической энергии и на протекание технологических процессов. В настоящее время наиболее распространенными приемниками электрической энергии в промышленности являются асинхронные двигатели, которые используются для привода самых разнообразных механизмов. При изменении напряжения сети в сторону от номинального активная мощность на валу асинхронного двигателя остается практически постоянной, изменяются потери активной мощности в нем, что может дать перерасход или экономию электрической энергии. Реактивная мощность электродвигателя при этом существенно меняется. Для приближенных расчетов можно принять, что для электродвигателей единой серии А мощность 20-100 кВт повышение напряжения на 1% приводит к росту реактивной мощности на 3%, а для электродвигателей, меньшей мощности на 5-7%.

Значительный убыток промышленным предприятиям носит сокращения срока службы асинхронных двигателей, работающих с большой загрузкой и пониженным напряжением. Расчета показывают, что наивыгоднейшим с точки зрения увеличения срока службы двигателей является номинальное напряжение или напряжение выше номинального. Частота вращения асинхронных двигателей меняется в зависимости от подведенного напряжения. В ряде случаев при использовании асинхронных двигателей, например в установках поточных линий, изменения напряжения в допустимых пределах +/-5/+10% могут существенно повлиять на производительность технологического оборудования. Это положение подтверждают исследования, проведенные в различных отраслях промышленности. Значительное влияние оказывает отклонение напряжения на протекание электротермических процессов. Отрицательное отклонение напряжения на зажимах не автоматизированных электрических печей приводит к снижению их мощности и изменению продолжительности технологического процесса. Влияние отклонения напряжения на работу дуговых печей зависит от выбора параметра регулирования. При поддержании постоянным постоянными сопротивления дуги и ее длинны мощность печи снижается пропорционально квадрату напряжения, при поддержании постоянным током дуги пропорционально первой ступени напряжения, при поддержании постоянной мощности печи происходит увеличение потерь мощности в квадратичной зависимости по отношению к снижению напряжения. Отклонения напряжения могут ухудшать технологический и энергетический режим печей сопротивления и индуктивных печей. Из ряда работ, посвященных этому вопросу, следует, что во многих случаях при снижении напряжения на 8-10% технологический процесс нельзя довести до конца. Например, на одном из заводов при отжиге заготовок цветного металла в печах сопротивления общей мощностью 675 кВт в случае снижение напряжения на 7% технологический процесс продолжался 5 ч вместо 3 ч при номинальном напряжении. При снижении напряжения на 10% и более технологический процесс был невозможен. Удлинение технологического процесса сопровождалось повышенным расходом электроэнергии. Задержка отжига в электрических печах приводила к удлинению всего последующего технологического процесса. В результате имело место повышение себестоимости продукции, и составляет годовой убыток из-за повышенная издержек производства при удлинения технологического процесса. Отклонения напряжения оказывает влияние и на электрическую сварку. Снижение напряжения ухудшает качество сварных швов. Время сварки при снижении напряжения на 10% удлиняется приблизительно на 20% для прогрева швов. Повышения напряжения приводит к увеличению реактивной мощности сварочного агрегата, причем на холостом ходу при повышении напряжения с 200 до 220 В каждому проценту повышения напряжения соответствует повышения реактивной нагрузки примерно на 5%, в то время как при нагрузке это повышение составляет около 2,5%. Отклонения напряжения существенно влияет на работу осветительных установок. От подведенного напряжения зависит световой поток, освещенность, срок службы, потребляемая мощность и к.п.д. осветительных приемников электрической энергии. Так, например, для ламп накаливания повышение напряжения только на 1% сверх номинального вызывает увеличение потребляемой приблизительно на 1,5% светового потока на 3,7% и сокращение срока службы ламп на 14%. Увеличение напряжения на 3% сокращает срок службы ламп накаливания на 30%, а повышение напряжение на 5% приводит к сокращению срока службы ламп в 2 раза. Срок службы люминесцентных ламп при повышении напряжения на 10% сокращает на 20-30%. Понижение напряжения ниже номинального увеличивает срок службы ламп накаливания, уменьшает мощность, потребляемую лампой. При этом в лампе уменьшается ток и световой поток, что отрицательно отражается на освещенности. При снижении напряжения на 20% и более у газоразрядных ламп, в том числе и люминесцентных, зажигание становиться невозможным. Отклонение напряжения оказывает влияние и на приемники электрической энергии других видов. Например, по разному реагируют на отклонение напряжения вычислительные цифровые машины, автоматические устройства с программным управлением, вычислительные машины непрерывного действия и т.д. Так, например, установка для тренировки электронных ламп на предприятиях, выпускающих электровакуумные изделия, допускает изменения не более +/-2% от номинального. При выходе напряжения за эти пределы возможен значительный брак продукции в пределах 20-25%. Весьма чувствителен к отклонениям и колебаниям напряжения питающей сети ионный электропривод. Изменение напряжения переменного тока вызывает изменение выпрямленного напряжения, при этом изменяются параметры элементов системы сеточного регулирования. Применение магнитных усилителей и других устройств стабилизации напряжения дает возможность предотвратить указанные нежелательные явления.

Применяемое оборудование для улучшения качества электроэнергии

Дополнительно предлагаем услуги по аудиту электросети и выбора нужного оборудования.

Более подробную информацию можете получить у наших специалистов по телефону.


Остались вопросы?