Влияние отклонения напряжений на работу отдельных приемников электрической энергии .

В таблице приведены данные по влиянию отклонения напряжения в пределах от-10 до +10% на характеристики асинхронных электродвигателей.

Данные приведенные в таблице показывают изменения характеризующих собственно двигателя показатели. Отклонения этих показателей от номинального значения влияют на технологическое оборудование вместе с которыми работает двигатель и вызывает некоторый экономический ущерб.

Проведенные исследования показали следующие величины ущербов от некачественного напряжения.

При среднем отклонении напряжения 3,86% номинального на установке электропечей для плавки цветных металлов общей мощностью 280 кВт был получен перерасход энергии 65000 кВт*ч/год

При отклонении напряжения на 2,87% в цехе горячей вулканизации обувной фабрики получается брак, а отклонения 1-2% ведут к изменению температуры нагрева и задержке в выпуске продукции, что дало бы ущерб более 1млн.руб/год.

Электроплавильная печь мощностью 10000 кВА на заводе ферросплавов при номинальном напряжении работает с суточной производительностью 44 т. силикохрома. При снижении напряжения на 5-9% производительность уменьшается до 38,8 т. т.е. примерно на 12%.

Снижение напряжения ухудшает качество сварочных швов. Цикл времени сварки при снижении напряжения на 10 % удлиняется приблизительно на 20%.

Если в сети ткацкого цеха, где установлено 2220 станков марки АТ-120-5, напряжение на 5% ниже номинального будет держаться только в течении 1 час, то за это время будет недоотпущено 131 м. суровой ткани.

Понижение напряжения на 6-7% на электрических печах отжига цветных металлов мощностью 3´225 кВт привело к перерасходу электроэнергии 270 тыс.кВт*ч/год и удлинению технологического процесса.

Наиболее чувствительны к отклонениям напряжения лампы накаливания. На рис. Представлена зависимость мощности, светового потока и срока службы лампы от уровня напряжения сети.

1- Световой поток F

2- Световая отдача h

3- Мощность Р

4- Средний срок службы Т ( в процентах)

Для ламп накаливания повышение напряжения только на 1% сверх номинального вызывает увеличение потребляемой мощности приблизительно на 1,5%, светового потока на 3,7% и сокращение срока службы ламп накаливания на 14%. Увеличение напряжения на 3% сокращает срок службы ламп накаливания на 30%, а повышение напряжения на 5% приведет к сокращению срока службы ламп в 2 раза. Срок службы люминесцентных ламп при повышении напряжения на 10% сокращается на 20-30%.

Определение убытка при отклонениях напряжения.

Характеристики работы приемников электроэнергии по напряжению можно разделить на технические и экономические. Технические характеристики - это зависимости, например, частоты вращения двигателей, времени плавки в электропечах, светового потока осветительных приборов, активной мощности, потребляемой двигателями и т.д. от напряжения на их зажимах.

При наличии данных о количественном влиянии напряжения на технические характеристики приемника можно определить экономический убыток при отклонениях напряжения.

Y=3(U) - 3(Uном)

3(U) - затраты для выработки продукции при фактическом U

3(Uном) - затраты для выработки продукции при номиналь-

ном U

Зависимость убытка от отклонений напряжения на зажимах приемника называется экономической характеристикой :

Y= f(U)

Пользуясь экономическими характеристиками, можно определить оптимальные режимы напряжения и эффективные способы его поддержания.

На результирующую экономическую характеристику наибольшее влияние оказывает изменение количества выпускаемой продукции, кроме этого оказывает влияние убыток от перерасхода электроэнергии и убыток от изменения срока службы приемника.

Работа асинхронного двигателя работающего с производственным механизмом при отклонении напряжения вызывает суммарный убыток :

Y=Y1+Y2+Y3+Y4

Здесь:

Y1- убыток вызванный изменением производительности механизма

Y1=(Пном-П)at

где Пном и П - часовая производительность работы двигателя соответственно с номинальным напряжением и с отклонением от номинального напряжения

a- стоимость единицы продукции, выпускаемой данным механизмом