Перечислим влияние медленного изменения напряжения на работу различного электрооборудования.

1. Технологические установки:

- При снижении напряжения существенно ухудшается технологический процесс, увеличивается его длительность. Следовательно, увеличивается себестоимость производства.

- При повышении напряжения снижается срок службы оборудования, повышается вероятность аварий.

- При значительных отклонениях напряжения происходит срыв технологического процесса.

2. Освещение:

- Снижается срок службы ламп освещения, так, при величине напряжения 1,1U_ном срок службы ламп накаливания снижается в 4 раза.

- При величине напряжения 0,9U_ном снижается световой поток ламп накаливания на 40 % и люминесцентных ламп на 15 %.

- При величине напряжения менее 0,9U_ном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8U_ном просто не загораются.

3. Электропривод:

- При снижении напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя на 15 % момент снижается на 25 %. Двигатель может не запуститься или остановиться.

- При снижении напряжения увеличивается потребляемый от сети ток, что влечёт разогрев обмоток и снижение срока службы двигателя. При длительной работе на напряжении 0,9U_ном срок службы двигателя снижается вдвое.

- При повышении напряжения на 1 % увеличивается потребляемая двигателем реактивная мощность на 3 – 7 %. Снижается эффективность работы привода и сети.

4. Сварочное оборудование:

Фактическое напряжение существенно влияет на качество сварки. При снижении напряжения до 0,9∙Uном время сварки увеличивается на 20%, а при выходе его за пределы (0,9-1,1)∙Uном возникает брак сварных швов. Полный брак сварных швов при сварке обычных металлов наступает при выходе напряжения за пределы ± 5%, а при сварке коррозионных и жаропрочных сталей - при ±10%.

5.Электролизное производство

Отрицательные значения установившегося отклонения напряжения приводят к снижению производительности электролизных ванн и повышению удельных расходов электроэнергии. Снижение напряжения до уровня 0,95∙Uном на производстве хлора и каустической соды приводит к снижению производительности оборудования на 8% и износу электродов. Повышение напряжения свыше 1,05∙Uном приводит к недопустимому перегреву ванн электролизера.

Обобщённый узел нагрузки электрических сетей (нагрузка в среднем) составляет:
-10 % специфической нагрузки (например, в Петербурге это метро – 11 %);
- 30 % освещение и прочее;

- 60 % асинхронные электродвигатели.

Разность между текущим значением параметра электрической энергии и его номинальным или базовым значениями называется отклонением параметра электрической энергии. В качестве базового значения параметра могут быть приняты среднее рабочее, расчетное, предельное или обусловленное договором на электроснабжение.

Установившееся медленное изменение напряжения (частоты) - это изменение напряжения (частоты) в установившемся режиме работы системы электроснабжения.

Медленное изменение напряжения оценивается в процентах

100 %. (9.2)

 

ГОСТ 54149-2010 устанавливает нормально и предельно допустимые значения установившегося медленного изменения напряжения на зажимах электроприёмников в пределах соответственно δU_y.нор= ± 5 % и δU_y.пред= ± 10 % номинального напряжения сети.

Обеспечить эти требования можно двумя способами: снижением потерь напряжения и регулированием напряжения.

Снижение потерь напряжения (ΔU) достигается:

- Выбором сечения проводников линий электропередач (R) по условиям потерь напряжения.

- Применением продольной емкостной компенсации реактивного сопротивления линии (X). Однако это опасно повышением токов короткого замыкания при X→ 0. Продольная емкостная компенсация параметров линии заключается в последовательном подключении конденсаторов в рассечку линии, благодаря чему ее реактивное сопротивление уменьшается.

- Компенсацией реактивной мощности (Q) для снижения ее передачи по электросетям с помощью конденсаторных установок и синхронных электродвигателей, работающих в режиме перевозбуждения. Кроме снижения потерь напряжения, это является неплохим мероприятием энергосбережения, снижающим общие потери электроэнергии в сетях.

Регулирование напряжения (U):

- В центре питания регулирование напряжения (U_ЦП) осуществляется с помощью трансформаторов, оснащённых устройством автоматического регулирования коэффициента трансформации в зависимости от величины нагрузки (регулирование под нагрузкой – РПН). Такими устройствами оснащены 10 % трансформаторов. Диапазон регулирования ± 16 % с дискретностью 1,78 %.

- Напряжение может регулироваться на промежуточных трансформаторных подстанциях (U_ТП) с помощью трансформаторов, оснащённых устройством переключения отпаек на обмотках с различными коэффициентами трансформации (переключение без возбуждения – ПБВ, т. е. с отключением от сети). Диапазон регулирования ± 5 % с дискретностью 2,5 %.