Ảnh hưởng của dao động điện áp, sụt áp và mất cân bằng đối với hoạt động của thiết bị điện

Hậu quả của dao động và sụt áp trong mạng điện

Dao động, sụt áp trong mạng điện dẫn đến các hậu quả sau:

- dao động quang thông của thiết bị chiếu sáng (hiệu ứng nhấp nháy);

— suy giảm chất lượng của máy thu hình;

- sự cố của thiết bị X-quang;

- hoạt động sai của các thiết bị điều chỉnh và máy tính;

- rối loạn trong hoạt động của bộ chuyển đổi;

- dao động mô-men xoắn trục của máy quay, gây thêm tổn thất điện năng và tăng độ mài mòn của thiết bị, cũng như rối loạn trong các quy trình công nghệ đòi hỏi tốc độ quay ổn định.

Mức độ ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị được xác định bởi biên độ dao động và tần số của chúng.

Biến động phụ tải công suất cao, ví dụ như các nhà máy cán, gây ra biến động về mô-men xoắn, công suất tác dụng và phản kháng của các máy phát điện tại nhà máy điện địa phương.

Biến động và sụt áp hơn 10% có thể làm tắt đèn phóng điện khí, tùy thuộc vào loại đèn, đèn này chỉ có thể đánh lửa lại sau một khoảng thời gian đáng kể. Với dao động sâu và sụt áp (hơn 15%), các tiếp điểm của bộ khởi động từ có thể bị tụt, gây gián đoạn sản xuất.

Dao động swing từ 10-12% có thể gây hư hỏng tụ điện cũng như van chỉnh lưu.

Điện áp dao động mạnh có tác động tiêu cực đến động lực học chuyển động của tàu. Quá điện áp và đột biến do dao động điện áp làm giảm độ tin cậy của công tắc tơ và nguy hiểm khi bị vấp. Đối với đầu máy toa xe điện, dao động khoảng 4-5% là nguy hiểm.

Ảnh hưởng của dao động và sụt giảm điện áp đối với hoạt động của thiết bị điện

Biến động điện áp thực tế không ảnh hưởng đến chất lượng hàn hồ quang điện (do quán tính của các quá trình nhiệt trong kim loại mối hàn), nhưng chúng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng hàn điểm.

Mức tăng tổn thất điện năng trong mạng nội bộ nhà máy do dao động điện áp với biên độ 3% không vượt quá 2% giá trị tổn thất ban đầu.

Trong các nhà máy luyện kim, dao động điện áp hơn 3% dẫn đến sự khác biệt về tốc độ vận hành của các bộ truyền động của máy cán liên tục, làm giảm chất lượng (độ ổn định độ dày) của dải cán.

Trong quá trình sản xuất clo và xút, dao động điện áp làm tăng mạnh độ mài mòn cực dương và giảm năng suất.

Sự sụt giảm điện áp trong quá trình sản xuất sợi hóa học sẽ khiến thiết bị ngừng hoạt động, mất từ ​​15 phút trong trường hợp thiết bị hỏng 10%) đến 24 giờ trong trường hợp thiết bị hỏng 100%) để khởi động lại. Phế phẩm chiếm tỷ lệ từ 2,2 đến 800% khối lượng của một chu trình công nghệ. Thời gian khắc phục hoàn toàn quy trình công nghệ đạt 3 ngày.

Ảnh hưởng của dao động và sụt giảm điện áp đối với động cơ điện không đồng bộ

Biến động điện áp và sụt áp có ảnh hưởng đáng kể đến động cơ cảm ứng công suất thấp. Điều này gây nguy hiểm cho ngành dệt, giấy và các ngành công nghiệp khác đòi hỏi cao về sự ổn định của tốc độ quay của bộ truyền động điện, đặc biệt là sự dao động điện áp trong các nhà máy sợi nhân tạo dẫn đến các cuộn dây quay không ổn định. Kết quả là các sợi nylon bị đứt hoặc thu được với độ dày không đồng đều.

Ảnh hưởng của mất cân bằng điện áp đến hoạt động của thiết bị điện

Sự mất cân bằng của hệ thống ba pha với điện áp dẫn đến sự xuất hiện của dòng điện thứ tự âm và trong mạng 4 dây, ngoài ra, dòng điện thứ tự bằng không.Dòng điện thứ tự âm gây ra hiện tượng nóng thêm của máy quay, sự xuất hiện của các sóng hài không đặc trưng trong quá trình vận hành bộ chuyển đổi nhiều pha và các hiện tượng khác.

Với sự mất cân bằng điện áp là 2%, tuổi thọ của động cơ không đồng bộ giảm 10,8%, của động cơ đồng bộ - 16,2%; máy biến thế — tăng 4%; tụ điện - bằng 20%. Thiết bị nóng lên do tiêu thụ thêm điện, làm giảm hiệu quả. hệ thống dây điện. Tốc độ quay của động cơ không đồng bộ giảm nhẹ, độ rung của trục và tiếng ồn tăng lên.

Để tránh động cơ quá nóng, tải của nó phải giảm. Theo ấn phẩm IEC 892, chỉ cho phép tải toàn bộ động cơ với hệ số thứ tự âm điện áp không quá 1%. Ở mức 2%, tải sẽ giảm xuống 96%, ở mức 3% đến 90%, ở mức 4% đến 83% và ở mức 5% đến 76%.

Nếu các cài đặt công nghệ được trang bị bảo vệ chống mất cân bằng điện áp, thì ở mức độ mất cân bằng cao, chúng có thể bị tắt, dẫn đến lỗi công nghệ (giảm chất lượng và cung cấp không đủ sản phẩm, từ chối).

Tuy nhiên, tác động chính của sự mất cân bằng điện áp là làm nóng thiết bị, do đó các giá trị cho phép có thể bị vượt quá trong một thời gian, nếu tại các thời điểm sau, điều này được bù bằng mức mất cân bằng thấp hơn. Quy định này đề cập đến sự thay đổi độ mất cân bằng trong khoảng thời gian không vượt quá thời gian khởi động của thiết bị.

Ảnh hưởng của độ lệch điện áp và tần số đến hiệu suất của thiết bị điện

Độ lệch điện áp theo hướng tích cực dẫn đến giảm tổn thất trong mạng, tăng hiệu suất của các cơ chế được điều khiển bởi động cơ không đồng bộ), nhưng mức tiêu thụ năng lượng tăng, tuổi thọ của thiết bị, đặc biệt là đèn sợi đốt, giảm.

Độ lệch âm so với định mức dẫn đến hiện tượng ngược lại, ngoại trừ việc tuổi thọ của động cơ cũng giảm. Điện áp tối ưu của động cơ (dựa trên tuổi thọ của nó) không phải lúc nào cũng bằng điện áp định mức, nhưng nếu lệch khỏi điện áp này thì tuổi thọ của động cơ sẽ giảm.

Độ lệch tần số thậm chí còn ít ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị và tổn thất năng lượnglệch điện áp.

Thành phần chính của thiệt hại do sai lệch điện áp và tần số được xác định là do giảm một số hiệu suất của thiết bị và tương tự như thiệt hại do các giới hạn áp đặt đối với lượng năng lượng sử dụng.

Trong hầu hết các ngành công nghiệp, sự suy giảm này được bù đắp bằng sự gia tăng số giờ máy móc hoặc làm thêm giờ. Về mặt thực nghiệm, nó chỉ có thể cố định trên dây chuyền tự động, sản xuất liên tục.

Trong một số trường hợp, việc hạ thấp điện áp trong giới hạn cho phép được sử dụng để giảm tiêu thụ điện năng, đây được coi là một biện pháp tiết kiệm năng lượng.