Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования

Отклонение напряжения — отличие фактического напряжения в установившемся режиме работы системы электроснабжения от его номинального значения.

Отклонение напряжения в той или иной точке сети происходит под воздействием изменения нагрузки в соответствии с её графиком.

Влияние отклонения напряжения на работу электрооборудования

1. Технологические установки:

При снижении напряжения существенно ухудшается технологический процесс, увеличивается его длительность. Следовательно, увеличивается себестоимость производства.
При повышении напряжения снижается срок службы оборудования, повышается вероятность аварий.
При значительных отклонениях напряжения происходит срыв технологического процесса.

2. Освещение:

Снижается срок службы ламп освещения, так при величине напряжения 1,1•U_ном срок службы ламп накаливания снижается в 4 раза.
При величине напряжения 0,9•U_ном снижается световой поток ламп накаливания на 40% и люминесцентных ламп на 15%.
При величине напряжения менее 0,9•U_ном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8•U_ном просто не загораются.

3. Электропривод:

При снижении напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя на 15% момент снижается на 25%. Двигатель может не запуститься или остановиться.
При снижении напряжения увеличивается потребляемый от сети ток, что влечёт разогрев обмоток и снижение срока службы двигателя. При длительной работе на напряжении 0,9•U_ном срок службы двигателя снижается вдвое.
При повышении напряжения на 1% потребляемая двигателем реактивная мощность увеличивается на 3...7%. Снижается эффективность работы привода и сети.

Обобщённый узел нагрузки электрических сетей (нагрузка в среднем) составляет:

10% специфической нагрузки (например, в Москве это метро — ~11%);
30% освещение и прочее;
60% асинхронные электродвигатели.

Поэтому, ГОСТ 32144―2013 устанавливает предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10 % номинального или согласованного значения напряжения сети. Согласованное напряжение электропитания Uc - напряжение, отличающееся от стандартного номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 29322, согласованное для конкретного пользователя электрической сети при технологическом присоединении в качестве напряжения электропитания.

Обеспечить эти требования можно двумя способами:

снижением потерь напряжения
регулированием напряжения

Снижение потерь напряжения

ΔU = (P•R + Q•X) / U_{ЦП (ТП)}

Снижение потерь напряжения (ΔU) достигается:

Выбором сечения проводников линий электропередач (≡ R) по условиям потерь напряжения.
Применением продольной емкостной компенсации реактивного сопротивления линии (X). Однако, это опасно повышением токов короткого замыкания при X←0.
Компенсацией реактивной мощности (Q) для снижения ее передачи по электросетям, с помощью конденсаторных установок и синхронных электродвигателей, работающих в режиме перевозбуждения.

Кроме снижения потерь напряжения, компенсация реактивной мощности является эффективным мероприятием энергосбережения, обеспечивающим снижение потерь электроэнергии в электрических сетях.

Регулирование напряжения U:

В центре питания регулирование напряжения (U_ЦП) осуществляется с помощью трансформаторов, оснащённых устройством автоматического регулирования коэффициента трансформации в зависимости от величины нагрузки — регулирование под нагрузкой (РПН). Такими устройствами оснащены ~10% трансформаторов. Диапазон регулирования ±16% с дискретностью 1,78%.
Напряжение может регулироваться на промежуточных трансформаторных подстанциях (U_ТП) с помощью трансформаторов, оснащённых устройством переключения отпаек на обмотках с различными коэффициентами трансформации — переключение без возбуждения (ПБВ), т.е. с отключением от сети. Диапазон регулирования ±5% с дискретностью 2,5%.

Ответственность за поддержание напряжения в пределах, установленных ГОСТ 32144―2013, возлагается на энергоснабжающую организацию.

Действительно, первый (R) и второй (X) способы выбираются при проектировании сети и не могут изменяться в дальнейшем. Третий (Q) и пятый (U_ТП) способы хороши для регулирования при сезонном изменении нагрузки сети, но руководить режимами работы компенсирующего оборудования потребителей, необходимо централизовано, в зависимости от режима работы всей сети, то есть энергоснабжающей организации. Четвёртый способ — регулирование напряжения в центре питания (U_ЦП), позволяет энергоснабжающей организации оперативно регулировать напряжение в соответствии с графиком нагрузки сети.

ГОСТ 32144―2013 устанавливает предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии. Допустимые значения положительного и отрицательного отклонений напряжения в точках общего присоединения должны быть установлены сетевой организацией с учетом необходимости выполнения норм ГОСТ 32144―2013 в точках передачи электрической энергии. В электрической сети потребителя должны быть обеспечены условия, при которых отклонения напряжения питания на зажимах электроприемников не превышают установленных для них допустимых значений при выполнении требований ГОСТ 32144―2013 к КЭ в точке передачи электрической энергии.

По всем интересующим Вас вопросам, связанными с предлагаемыми работами и услугами Вы можете связаться с нашими специалистами по телефонам: +7(343)3456211, +7(343)2478551.