3.3. качество электрической энергииК показателям качества в электрических сетях постоянного тока относятся: отклонения напряжения, колебания напряжения, коэффициент пульсации напряжения; в электрических сетях однофазного переменного тока: отклонения частоты, отклонения напряжения, колебания частоты, колебания напряжения, несинусоидальность формы кривой напряжения; в электрических сетях трехфазного переменного тока: отклонения частоты, отклонения напряжения, колебания напряжения, несинусоидальность формы кривой напряжения, смещение нейтрали и несимметрия напряжения основной частоты. Все перечисленные показатели могут быть разделены на показатели, характеризующие качество частоты, и показатели, характеризующие качество напряжения. Одним из основных показателей качества электроэнергии является частота переменного тока. Стандартным значением частоты в нашей стране является 50 Гц. Частота в электрических системах обычно изменяется в относительно узких пределах. Поэтому пользуются показателем отклонений частоты от номинального значения. Отклонением частоты называется разность между фактическим (fф) и номинальным (fн) значениями частоты: Δf= fф - fн В современных крупных автоматически регулируемых энергетических системах СНГ допустимыми значениями являются = Δf ± 0,1 Гц. Современные регулирующие устройства позволяют обеспечить поддержание частоты в столь узких границах без особого удорожания этих устройств. Вместе с тем такие узкие пределы изменения частоты диктуются и экономическими соображениями, связанными с применением электроэнергии, поскольку более значительные изменения частоты могут вызывать изменения технических и экономических показателей работы электроприемников и аппаратуры. Это связано прежде всего с существенным влиянием частоты на число оборотов электродвигателей, а следовательно, и на производительность механизмов. Снижение частоты приводит к сокращению числа оборотов двигателей, уменьшению их производительности, снижению экономических показателей их работы. Поскольку практически все современные технологические устройства автоматизированы, то изменение частоты электрического тока нарушает режим работы и это существенно сказывается на качестве выполняемой работы. Отклонения напряжения измеряются разностью фактического значения напряжения Uф и номинального его значения UH: ∆U=Uф- Uн. Иногда его выражают в процентах к номинальному значению, т.е. ∆U,\% = (Uф – Uн)/Uн 100, \%. При этом под отклонениями понимают медленные плавные изменения напряжения, обусловленные изменением нагрузки во времени. В условиях нормальной работы допускаются следующие предельные значения отклонений от номинального напряжения: рабочее освещение в помещениях, где требуется значительное зрительное напряжение, — от -2,5 до +5 \%; на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления — от -5 до +10 \%; на зажимах остальных электроприемников — в пределах ±0,5 \%. По техническим условиям могут быть допущены и более высокие значения отклонений напряжений. Указанные технически допустимые пределы отклонений напряжения, по существу, являются более простой формой учета условий экономичности. Снижение напряжения оказывает неблагоприятное воздействие на работу осветительных ламп и электрических двигателей, составляющих вместе с лампами значительную часть всех приемников электроэнергии. Снижение напряжения вызывает резкое уменьшение светового потока ламп накаливания и коэффициента их полезного действия. При напряжении на 5 \% меньше номинального световой ноток уменьшается на 18 \%, а снижение напряжения на 10 \% приводит уже к уменьшению светового потока приблизительно па 30 \% . С этим связано и значительное уменьшение освещенности рабочих мест на производстве, что влечет за собой снижение производительности труда и ухудшение его качества. Увеличивается при этом и число несчастных случаев. При повышении напряжения свыше номинального световой поток ламп накаливания значительно увеличивается, но зато сокращается срок их службы. Так, при повышении напряжения на 10 \% световой поток увеличивается примерно на 30 \%, а срок службы ламп сокращается почти в 3 раза. Что касается электрических двигателей, то понижение напряжения значительно уменьшает крутящий момент, что приводит к остановке или невозможности запуска двигателей. При пониженном напряжении у двигателей ухудшается КПД и происходит процесс более интенсивного нагревания и старения изоляции из-за увеличения тока, проходящего по обмоткам. В ряде случаев снижается производительность соединенных с двигателем механизмов. Иногда снижение напряжения может привести к тяжелым системным авариям. Расчеты показывают, что при длительной работе полностью загруженного двигателя с отклонениями напряжения на зажимах U, \% = ±10 \% срок его службы сокращается примерно вдвое. Работа электротермических установок при снижении напряжения на их зажимах существенно ухудшается, увеличивается длительность технологического процесса, а в некоторых случаях происходит полное его расстройство. Падение напряжения на зажимах электропечей приводит к снижению их производительности. Аналогично на электролизных установках снижается производительность, повышаются удельные расходы электроэнергии и увеличивается себестоимость продукции. |
| Оглавление| |