Calitatea electricității este caracterizată de anumiți indicatori. Frecvențele principale sunt frecvența curentului alternativ (f) și a tensiunii (U). Calitatea electricității afectează funcționarea receptoarelor electrice și funcționarea aparatelor electrice conectate la rețelele electrice. Toate receptoarele și dispozitivele electrice sunt caracterizate de anumiți parametri nominali (fHOM, UHOM, IHOM, etc.). Schimbarea frecvenței și a tensiunii provoacă o schimbare în performanța tehnică și economică a receptoarelor și aparatelor electrice.
Există efecte electromagnetice și tehnologice ale abaterii de frecvență asupra funcționării receptoarelor electrice. Componenta electromagnetică este cauzată de o creștere a pierderilor de putere activă și de o creștere a consumului de energie activă și reactivă. Putem presupune că o reducere a frecvenței cu 1% crește pierderile rețelei cu 2%. Componenta tehnologică este cauzată în principal de subproducția de produse industriale. Conform estimărilor experților, valoarea daunelor tehnologice este de ordin de mărime superioară celei electromagnetice.
Componenta tehnologică este asociată cu o influență semnificativă a frecvenței (f) asupra numărului de rotații ale motoarelor electrice și, în consecință, asupra performanței mecanismelor. Cele mai multe linii tehnologice sunt echipate cu mecanisme, în care motoarele asincrone servesc drept unități. Frecvența de rotație a acestor motoare este proporțională cu schimbarea frecvenței rețelei, iar productivitatea liniilor tehnologice depinde de viteza motorului. Cu o creștere semnificativă a frecvenței în sistemul de alimentare, care poate fi, de exemplu, în cazul reducerii sarcinii (sarcină), este posibilă deteriorarea echipamentului.
În plus, frecvența redusă în rețeaua de alimentare influențează asupra vieții echipamentelor care conțin elemente cu oțel (motoare electrice, transformatoare), prin creșterea curentului de magnetizare în astfel de dispozitive și încălzirea suplimentară a elementelor din oțel.
La proiectarea calculului rețelelor electrice nu se ia în considerare efectul schimbării (f) a frecvenței. Se presupune că sistemul electric menține frecvența standard f = 50 Hz.
Schimbarea U are un impact negativ asupra funcționării lămpilor de iluminat și motoare asincrone, care constituie o parte semnificativă a tuturor consumatorilor de energie în sistemul de putere. Nu este de dorit atât creșterea U, cât și scăderea acestuia la terminalele receptoarelor electrice. Scăderea în U determină o scădere bruscă () a fluxului luminos al lămpilor incandescente și eficiența acestora. Când U scade cu 5%, fluxul luminos scade cu 18%. iar scăderea U cu 10% conduce la o scădere a fluxului cu mai mult de 30%. Aceasta duce la o scădere semnificativă a iluminării locurilor de muncă în producție și la scăderea productivității muncii și deteriorarea calității acesteia, numărul accidentelor poate crește.
Odată cu creșterea U, fluxul luminos crește în mod semnificativ, însă durata de viață a lămpilor scade considerabil. Astfel, pe măsură ce U crește cu 10%, fluxul luminos al lămpilor crește cu aproximativ 30%. iar durata de viață a lămpilor este redusă de aproape 3 ori.
O scădere a U în rețeaua de alimentare poate provoca o întrerupere masivă a motoarelor asincrone și poate duce la o defecțiune gravă a sistemului. Dacă cuplul motoarelor asincrone este redus, proporțional cu pătratul de tensiune la bornele motorului, motoarele se pot opri sau nu pot porni. În condiții de tensiune redusă, eficiența motoarelor se deteriorează. și un proces de îmbătrânire mai intensă a izolației are loc datorită unei creșteri a curentului care trece prin înfășurări. În același timp, alunecarea crește, iar viteza motorului scade. Acest lucru poate reduce performanțele motoarelor conectate la motor.
Creșterea U la bornele motoarelor de inducție afectează negativ condițiile de funcționare a acestora. Curentul lor crește substanțial, ceea ce determină o suprasarcină a înfășurării statorului. Consumul de putere reactivă de către motoare poate fi mărit considerabil.
Schimbarea tensiunilor la receptor termina instalațiile de proces industrial este, de asemenea, factor nefavorabil care reduce performanțele tehnico-economice a acestor plante, adică, cu o scădere a U, productivitatea plantelor scade, producția de produse devine mai scumpă, consumul de energie electrică pe unitatea de producție crește.
Analizând impactul schimbării U pentru consumatori în calitate de consumatori, ar trebui luate în considerare și transformatoarele (autotransformatoarele) instalate în stație. Scăderea în U a transformatoarelor la putere constantă duce la o creștere a curentului în înfășurări. În multe cazuri, acest lucru nu reprezintă un pericol pentru transformatoare. SOM-ul lor depășește adesea sarcina, iar designul transformatoarelor permite o supraîncărcare. Cu toate acestea, atunci când se evaluează posibilitatea supraîncărcării, este necesară determinarea corectă a curentului maxim așteptat, a cărui mărime poate fi afectată de căderea de tensiune la bornele transformatorului.
Mai periculos pentru transformator poate fi o creștere a tensiunii aplicate. Aceasta se datorează unei creșteri semnificative a curentului de magnetizare, care în transformatoare este mai vizibil datorită unei creșteri accentuate a rezistenței magnetizării reactive. Acest lucru este tipic atunci când tensiunea nominală a ramurii de reglare a înfășurării este depășită. Creșterea semnificativă magnetizare curent (I) cu creșterea de tensiune pe transformatoare de funcționare ramură explicată în caracteristica de magnetizare non-linear, iar acest lucru duce la o denaturare a curbei de magnetizare curent (I) și apariția armonicelor superioare, care provoacă o creștere a pierderilor de putere activă (P) în jugul și încălzirea suplimentară a acestuia.
O modificare semnificativă a caracteristicilor sarcinii atunci când tensiunea se abate de la tensiunea nominală la bornele sale conduce la necesitatea de a limita aceste deviații la valorile maxime admise. Experiența arată că abaterile admise de tensiunea nominală trebuie să fie relativ mici. Prin urmare, rețeaua electrică trebuie construită astfel încât tensiunea la punctele ei individuale (noduri) să nu difere semnificativ una de cealaltă și de tensiunea sursei de alimentare. În acest caz, este adesea necesar să se utilizeze dispozitive speciale pentru reglarea tensiunii.
Articole similare
-
Influența parametrilor de energie electrică asupra dispozitivelor de măsurare
-
Puterea influenței gândurilor și cuvintelor asupra calității vieții, o viață vibrantă
-
Efectul frecvenței asupra funcționării echipamentului - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: