Sprieguma noviržu ietekme uz elektrisko uztvērēju darbību

Tīkla sprieguma būtiskā ietekme uz elektrisko patērētāju darbību liek pievērst lielu uzmanību sprieguma uzturēšanai patērētāju spailēs tuvu nominālajam spriegumam. Patērētājiem piegādātais spriegums ir viens no elektroenerģijas kvalitātes rādītāji.

Tīkla sprieguma izmaiņas var klasificēt šādi:

1. Lēnas sprieguma izmaiņas, kas parasti notiek tīkla darbības laikā. Šīs izmaiņas sauc par sprieguma novirzēm... Sprieguma novirzes definē kā starpību starp faktisko spriegumu elektroenerģijas patērētāju spailēs un nominālais spriegums… Sprieguma novirzes var būt negatīvas vai pozitīvas. Pirmais atbilst zem sprieguma attiecībā pret nominālo, otrais - sprieguma pieaugums.

Sprieguma novirzes elektrotīklos rada tīkla slodžu izmaiņas, elektrostaciju darbības režīmi u.c.

2. Straujas sprieguma izmaiņas elektrisko sistēmu bojājumu un citu iemeslu dēļ. Piemēri ietver īssavienojumi, šūpošanas mašīnas, viena no instalācijas elementiem ieslēgšana un izslēgšana utt. Tiek izraisītas straujas sprieguma svārstības.

Viss elektriskās enerģijas uztvērēji ir paredzēti darbam ar noteiktu nominālo spriegumu. Sprieguma novirzes no nominālā sprieguma to spailēs izraisa elektrisko uztvērēju darbības pasliktināšanos.

Kvēlspuldžu galveno raksturlielumu izmaiņas atkarībā no sprieguma to spailēs ir parādītas attēlā. 1.

Rīsi. 1. Kvēlspuldžu raksturlielumi: 1 — gaismas plūsma, 2 — gaismas plūsma, 3 — kalpošanas laiks (skaitļi uz ordinātu līknēm 1 un 2).

Parādītās līknes parāda sprieguma lielo ietekmi uz kvēlspuldžu darbību. Piemēram, sprieguma samazinājums par 5% atbilst gaismas plūsmas samazinājumam par 18%, bet sprieguma samazinājums par 10% izraisa lampas gaismas plūsmas samazināšanos par vairāk nekā 30%.

Lampu gaismas plūsmas samazināšanās noved pie darba vietas apgaismojuma samazināšanās, kā rezultātā samazinās darba produktivitāte un pasliktinās kvalitātes rādītāji.

Slikts darba vietu, celiņu, ielu u.c. apgaismojums. palielina negadījumu skaitu ar cilvēkiem. Sprieguma pazemināšanās pasliktina kvēlspuldžu efektivitāti. Sprieguma samazināšana par 10% samazina lampas gaismas efektivitāti (lm / m / W) par 20%.

Tīkla sprieguma palielināšanās palielina lampu efektivitāti.Bet sprieguma palielināšana izraisa strauju lampu kalpošanas laika samazināšanos. Palielinoties spriegumam par 5%, kvēlspuldžu kalpošanas laiks tiek samazināts uz pusi, bet ar 10% pieaugumu - vairāk nekā 3 reizes.

Luminiscences spuldzes ir mazāk jutīgas pret tīkla sprieguma svārstībām. Sprieguma svārstības par 1% izraisīs vidējās lampas gaismas plūsmas izmaiņas par 1,25%.

Mājsaimniecības apkures ierīcēs (flīzes, gludekļi utt.) sildelementi sastāv no aktīvām pretestībām. To dotā jauda atkarībā no tīkla sprieguma tiek izteikta ar vienādojumu

P = I2R = U2/R

parāda, ka tīkla sprieguma samazināšanās izraisa strauju apkures ierīces piegādātās jaudas samazināšanos. Pēdējais izraisa ievērojamu ierīces darbības laika palielināšanos un pārmērīgu elektroenerģijas patēriņu ēdiena gatavošanai utt.

Visu citu sadzīves elektroierīču raksturlielumi ir atkarīgi arī no piegādātā sprieguma. Mainoties spriegumam elektromotoru spailēs, mainās griezes moments, jaudas patēriņš un tinumu izolācijas kalpošanas laiks.

Asinhrono motoru griezes momenti ir proporcionāli to spailēm pievadītā sprieguma kvadrātam. Ja motora griezes momentu pie nominālā sprieguma pieņem kā 100%, tad, piemēram, pie 90% sprieguma griezes moments būs 81%. Spēcīgi sprieguma kritumi var pat izraisīt motora apstāšanos vai neiedarbināšanu, vadot mehānismus ar sarežģītiem iedarbināšanas apstākļiem (pacēlāji, drupinātāji, frēzes utt.).Nepietiekams (elektromotoru griezes momenti var izraisīt izstrādājuma defektus, pusfabrikātu bojājumus utt.)

Elektromotoru patērētās jaudas izmaiņu atkarības no sprieguma sistēmas stacionārā darba režīmā sauc par patērētāju elektriskās slodzes statiskajiem raksturlielumiem.

Samazinoties spriegumam, elektromotora patērētā aktīvā jauda samazinās, jo samazinās griezes moments un ar to saistītais pieaugoša slīdēšana.

Slīdēšanas palielināšanās palielina motora aktīvās jaudas zudumus. Palielinoties spriedzei, slīdēšana samazinās un mehānisma darbināšanai nepieciešamā jauda palielinās. Elektromotora aktīvās jaudas zudums ir samazināts.

Analīze parāda, ka pretestības slodze no elektromotoriem, mainoties spriegumam, mainās nenozīmīgi, kas atbilst sistēmas parastajiem darba režīmiem, un tāpēc to var uzskatīt par nemainīgu.

Elektromotoru reaktīvās slodzes izmaiņas no sprieguma ir atkarīgas no reaktīvās magnetizēšanas jaudas un dzinēju reaktīvās jaudas izkliedes attiecības. Reaktīvais magnetizācijas spēks mainās aptuveni proporcionāli sprieguma ceturtajai jaudai. Reaktīvās jaudas izkliede atkarībā no elektromotoru strāvas mainās apgriezti proporcionāli aptuveni otrajai sprieguma jaudai.

Kad spriegums samazinās attiecībā pret nominālo (līdz noteiktai vērtībai), elektromotoru reaktīvā slodze vienmēr samazinās.Tas izskaidrojams ar to, ka reaktīvā magnetizēšanas jauda, ​​kas ir līdz 70% no kopējās elektromotora patērētās reaktīvās jaudas, samazinās ātrāk nekā palielinās reaktīvā izkliedes jauda.

Reaktīvās jaudas patēriņa atkarības no tīkla sprieguma dažiem lietotājiem ir parādītas att. 2. Šīs līknes ir patērētāju elektrisko slodžu statiskie raksturlielumi kopumā, tas ir, ņemot vērā transformatoru, apgaismojuma u.c. ietekmi. pār viņiem.

Rīsi. 2. Elektrisko slodžu statiskie raksturlielumi: 1 — papīrfabrika, cosφ = 0,92, 2 — metālapstrādes rūpnīca, cosφ = 0,93, 3 — tekstilrūpnīca, cosφ = 0,77.

Papīrfabrikas līkne 1 ir ļoti stāva. Jo mazāka ir motoru slodze un augstāks to jaudas koeficients pie nominālā sprieguma, jo stāvāka ir patērētās reaktīvās jaudas atkarības līkne no tīkla sprieguma. Ilgstoša sprieguma samazināšanās par 10% elektromotoru spailēs, kad tie ir pilnībā noslogoti, sakarā ar augstāku tinumu temperatūru, līdz motoru izolācija nolietojas aptuveni divas reizes ātrāk nekā pie nominālā sprieguma.