Повна версія

Головна arrow Природознавство arrow Електроенергетичні системи та мережі. Енергозбереження

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ВПЛИВ НЕСИНУСОЇДАЛЬНОСТІ НАПРУГИ

Несинусоїдальність напруги несприятливо впливає на електрообладнання, автоматику і релейний захист, системи обліку електроенергії. Дане вплив проявляється у вигляді додаткових втрат активної та реактивної потужностей, труднощі компенсації реактивної потужності за допомогою батарей конденсаторів, скорочення терміну служби ізоляції електрообладнання, створення електромагнітних завад систем автоматики, захисту, зв'язку. Рівень додаткових активних втрат від вищих гармонік в мережах електричних систем становить 2-4% втрат при синусоїдальній напрузі. У мережах підприємств, а також електрифікованого залізничного транспорту ці втрати можуть досягати 10-15%.

У багатьох електричних мережах різних напруг з джерелами вищих гармонік батареї конденсаторів практично не працюють: вони або відключаються захистом від перевантажень по струму, або виходять з ладу в результаті спучування, а іноді і вибухів. Це пов'язано з виникненням резонансу на частоті будь-якої з гармонік, наявної в амплитудном спектрі напруги мережі. Резонансні контури утворюються ємністю батарей конденсаторів і індуктивністю мережі.

ВПЛИВ НЕСИМЕТРІЇ НАПРУГ

Джерелами несиметрії напруг в електричних мережах є потужні однофазні споживачі (індукційні плавильні та нагрівальні печі, зварювальні агрегати, комунально-побутові навантаження і ін.), А також трифазні споживачі, які тривалий час працюють в несиметричному режимі. При несиметрії напруг відбувається збільшення споживання активної та реактивної потужностей, збільшення втрат електроенергії, зниження ресурсу електрообладнання, зниження крутного моменту асинхронних двигунів і продуктивності механізмів.

Додаткові втрати активної потужності, зумовлені несиметрією напруг але зворотній послідовності, визначаються виразом [21]:

image136

(4.47)

де r - активний опір; Х 2 - реактивний опір зворотній послідовності; - коефіцієнт зворотній послідовності;

image138

U2 - напруга зворотній послідовності.

Розрахунки показують, що при відносне збільшення втрат для асинхронних двигунів становить близько 2-4%, для трансформаторів порядку 1-4%, для синхронних двигунів близько 4%.

Скорочення терміну служби ізоляції становить від 2 до 16% в залежності від виду обладнання і стабільного рівня несиметрії напруг.

Напруги зворотної послідовності створюють крутний момент подвійний частоти, спрямований в протилежному напрямку моменту обертання ротора електричної машини, т. Е. Створюють гальмівний електромагнітний момент.

В асинхронних двигунах зменшення корисного крутного моменту А при відомому ковзанні S пропорційно квадрату відносного значення коефіцієнта несиметрії напруг по [21]:

image137

(4.48)

де Z1 A , Z2 A - повні опори прямої і зворотної послідовностей електродвигуна.

Зниження крутного моменту асинхронного двигуна при 1C2і = 0,05-0,06 складає близько 2,5-3,5%, т. Е. Досить незначно.

При несиметрії напруг в синхронних машинах, поряд з виникненням додаткових втрат і нагріванням статора і ротора, можуть початися небезпечні вібрації, викликані обертаючими моментами, пульсуючими з подвійною частотою. Ці моменти з'являються як наслідок взаємодії магнітних потоків, створених струмами зворотної послідовності в ланцюгах статора і ротора, а також потоків, обумовлених струмами прямої послідовності. При значній несиметрії напруг вібрація може виявитися небезпечною і викликати руйнування зварних з'єднань.

 
<<   ЗМІСТ   >>