Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Осигуряването на качеството на електроенергията, която отговаря на изискванията на ГОСТ 13109-97, е основната задача при електроснабдяването на потребителите. Отклоненията от номиналните стойности, по-специално пропадане на напрежението, влияят неблагоприятно върху работата на електрическото оборудване и могат да причинят сериозни материални щети. В тази статия ще отговорим на ключови въпроси, свързани с краткосрочно намаляване на напрежението, разгледаме естеството на това явление и причините за неговото проявление.

Какво е напрежението?

В съответствие с определението, дадено в ГОСТ 13109-97, това явление означава внезапно намаляване на амплитудата на напрежението с последващо динамично възстановяване на мощността в рамките на номиналната стойност. По-долу е показан пример за форма на вълната на падане на напрежението.

Осцилограма на потапяне на напрежението

Характерни показатели

Следните индикатори се използват за описание на намаляването на амплитудата на напрежението:

δU p е дълбочината на провала, за изчислението се използва следната формула: δU p = (U nom - U min ) / U nom, където Un nom е номиналната величина на захранващото напрежение, U min е стойността на остатъчното напрежение;

, T е продължителността, тази стойност се определя като разликата между момента на възстановяване на напрежението до номиналната стойност на t до и параметъра за временно фиксиране на началния етап на отклонение t n. Формулата за изчисляване на продължителността ще бъде както следва: =t = t to - t n

F p - честота на повторенията (честота на спадове), даваме формулата, използвана за изчисляване на този параметър: F p = 100% * m * (δU n * ∆t n ) / M, където числителят на фракцията описва броя на отклоненията, определена дълбочина и продължителност настъпили по време на периода на измерване. Знаменателят е общият брой на отклоненията, открити по време на измерването.

Основните индикатори за прекъсване на напрежението

Горепосочените показатели се използват за определяне на качеството на електроенергията в дадена електроснабдителна система.

Причини за неуспех

Въпреки факта, че проявленията на отклонения на напрежението са случайни, вероятността за това събитие зависи от ясно определени причини. Те включват:

  1. Стартови токове.
  2. Колебания на напрежението при късо съединение.
  3. Внезапно значително увеличение на натоварването.
  4. Други причини за произхода на мрежата.

Разгледайте подробно всеки един от тези фактори.

Токове на превключване

Формирането на превключващи токове, например при стартиране на мощни електродвигатели или други устройства, е най-честата причина за такива откази. На фигурата по-долу е показан пример, когато мощен двигател е свързан с една единствена входяща мощност с други потребители.

Образуването на напрежение при пускане на двигателя

Легенда:

  • T1 - понижаващ трансформатор.
  • RZ - Импеданс при входящата мощност.
  • RZ1-RZ3 - Импеданс на потребителските вериги.
  • M - мощен асинхронен двигател.

При включване на двигателя М се формира пусковия ток I, чиято стойност надвишава номиналната стойност по стойност ( започвам > I ном ). Това води до образуване на зона на отказ със значително намаляване на напрежението в веригата RZ1 и незначителни отклонения на главния разпределител на останалите потребителски вериги.

Късо съединение

Появата на токове на късо съединение в електрическата мрежа също води до отклонение на напрежението от нормата. Обмислете как процесът продължава и се определя в мрежи с различни класове на напрежение.

Късо съединение в мрежи с ниско напрежение.

Пример за такава ситуация е илюстриран на фигурата по-долу. В този случай импедансът RZ и RZ2 влияят на величината на тока на късо съединение.

Повреда поради късо съединение в потребителския кръг 2

На тази основа можем да кажем, че колкото по-голяма е величината на импеданса в мрежата с ниско напрежение, толкова по-малка е стойността на тока на късо съединение.

На практика, в случай на късо съединение в потребителска верига 2, трябва да се активира защитата на тази група. Например, ако веригата е изключена след 50 ms, на основния разпределител ще се образува зона на потапяне с продължителност 50 ms. Това означава, че този параметър зависи от скоростта на действие на защитата. В същото време дълбочината на потапяне се намалява с намаляването на разстоянието от повредената зона, съответно колкото по-близо е товарът, толкова по-голямо е отклонението. Тези правила работят в мрежи с ниско, средно и високо напрежение.

Късо съединение в мрежите с напрежението на средната класа.

Повечето проблеми възникват при къси съединения в трифазни мрежи от средното напрежение. Въпреки случаен характер на това явление, вероятността от извънредна ситуация е доста голяма, тъй като не може да се изключи влиянието на външни фактори. Те включват:

  • Различни видове земни работи, по време на които може да бъде причинена повреда на кабелната линия.
  • Повреди в ставите.
  • Изолиращо покритие за стареене.
  • Въздействието на природните и изкуствените фактори.

Когато се образува ток на късо съединение, той ще тече, докато автоматичните защитни устройства в разпределителната подстанция не изолират аварийния участък. Докато това не се случи, в мрежата на разпределителните подстанции ще се наблюдава значително намаляване на линейните напрежения.

Късо съединение във високоволтови линии.

В повечето случаи затварянето в надземните линии възниква в резултат на природни фактори (мълнии, урагани и др.) Или поради неправилно превключване и фалшиви аларми на автоматичната защита.

Тежки товари

Когато е свързан към електрическата мрежа с голям товар, може да доведе до образуване на пускови токове, превишаващи няколко пъти номиналните стойности. В случаите, когато електрическата верига е оценена за номиналния ток, излишъкът на този параметър ще доведе до намаляване на амплитудата на електрозахранването. Мащабът на това проявление зависи пряко от резервната мощност на електрическата мрежа и величината на импеданса.

Падане на мрежов произход

Като се има предвид сложността на разпределителните вериги, трябва да се има предвид, че ако една от секциите на веригата е повредена, останалите части ще бъдат засегнати. Следните фактори ще повлияят на дълбочината и продължителността на отказите:

  • топология на веригата;
  • общия импеданс на проблемната зона;
  • токова мощност и източник на електрическа енергия (генератор).

За по-подробна презентация разгледайте примера, показан на фигурата по-долу.

Падане на мрежов произход

Да предположим, че фазата на затварянето е настъпила в точка P2, това ще доведе до факта, че потребителят 1 няма отклонения на напрежението, потребителят 2 има дълбочина на потапяне от 63%, а потребителят 3 има 97%.

Ако в точка P1 възникне еднофазно късо съединение, тогава дълбочината на потапяне ще бъде 50% от номиналната стойност за всички потребители, с изключение на консуматор 1. Това е, както виждаме, колкото по-високо е нивото на топология, в която е настъпило повредата, толкова по-голям е броят на потребителите в зоната на потапяне, Съответно, потребителите, свързани към ниво 3, имат значително по-висок риск от отказ, отколкото потребителите, захранвани от първото и второто ниво.

Допустимото напрежение по ГОСТ

Според ГОСТ 32144 2013 г. за определяне на показателите за качество на електричеството, неуспехите трябва да се класифицират по два критерия:

  1. Величината на остатъчното напрежение.
  2. Продължителност.

Тъй като появата на откази е случайна, не са установени цифрови стойности за представените по-горе критерии. Въпреки това, измерванията на амплитудата и продължителността трябва да се извършат, за да се създаде статистически масив, който ви позволява да установите вероятността на случайно събитие за дадена електрическа мрежа, за да се характеризира QE.

Що се отнася до "допустимите откази по ГОСТ", тази фраза няма смисъл, тъй като при отказ се има предвид отклонение от стандарта, установен от ГОСТ (0.9Unum). За да бъдем точни, нормализирането на допустимото време на отказ (30 s) може да се извика, над което отклонението се счита за слабо напрежение.

Ефектът от повреди върху работата на електрическото оборудване

Това явление се счита за по-малко опасни отклонения на честотните и напрежени импулси, но въпреки това отказите могат да доведат до следните последствия:

  • Намаляване на интензивността на светлинния поток, произвеждан от източници с нажежаема жичка.
  • Намаляване на чувствителността на радио- и телевизионните апарати.
  • Нестабилност на рентгенови инсталации.
  • Електронни системи за управление с фалшиви позитиви.
  • Намаляването на нивото на постоянния ток в контактната мрежа на електрическите превозни средства оказва отрицателно въздействие върху работата на подвижния състав.
  • Промени в характеристиките на преобразувателите на напрежение.
  • Спадът в мощността на електродвигателите, което води до електрически загуби и износване.

Дълбочината на отказ на повече от 10% от допустимото отклонение може да причини отпадане на газоразрядни светлинни източници. При ниско напрежение, повече от 15% от допустимата скорост, стартерите ще се отворят, което ще доведе до спиране на електрическото оборудване и в резултат ще прекъсне процеса.

Характерно е, че поради високата термична инертност на процеса дъждите нямат сериозен ефект върху електродъговото заваряване, а качеството на точкова заварка значително намалява.

Финансовата страна на проблема

Говорейки за въздействието на повреди върху електрическото оборудване, загубихме от поглед финансовите загуби, които се състоят от следните компоненти:

  • Изгубена печалба поради престой в оборудването и загуба на време за възобновяване на технологичния цикъл.
  • Ремонт на повредено оборудване.
  • Загуба на суровини и др.

Как да се справим с напрежението на напрежението?

Както установихме, неуспехите са случайно явление, продължителността на което зависи от реакцията на защитните системи и дълбочината - разстоянието от проблемната зона. Тъй като не е възможно да се промени вероятността от възникване, остава само въздействието върху мащаба на неуспеха и отстраняването на последствията.

Това може да стане чрез оптимизиране на мрежата за компенсиране на повреди по време на резки промени в натоварването, както и чрез инсталиране на специални инструменти за наблюдение на фазовите напрежения за съответствие с номиналното ниво и изключване на асиметрията. Еднакво ефективна е и стабилизиращото оборудване, инсталирано в консуматора на електроенергия. По-сериозните инструменти могат да действат като регулатор на напрежението и основен честотен преобразувател.

Ако проблемът е причинен от затваряне, инсталирането на системата за автоматично повторно включване и с критични повреди и ATS, може да намали максимално допустимата продължителност на отклонението до кратко прекъсване. Това означава, че автоматичната система ще активира отново и ако това не успее, ще бъде въведен резерв.

Съветваме ви да прочетете и прочетете:

  • Устройство за защита от пренапрежение в апартамента
  • Мостова пълно-вълнова верига

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Електротехник