Содержание материала

Электрическое освещение.

На промышленных предприятиях искусственное освещение выполняют с помощью ламп накаливания и газоразрядных, световой поток которых и. срок службы существенно зависят от уровня подведенного к ним напряжения. Довольно полно эта зависимость исследована в Ленинградском инженерно-экономическом институте [29], где были рекомендованы следующие выражения для оценки удельного ущерба от повышения напряжения, в коп./(кВт * ч).
Для ламп накаливаниягде А = 13 для
ламп 100 Вт, А = 6,4 для ламп 300 Вт и А = 5,4 для ламп 500 Вт.
Для ДРЛ Уу+~ АКи — А, где А = 11,4 для ламп 250 Вт и А — 9,8 для ламп 400 Вт; Кц = UlUH— относительное значение напряжения на зажимах ламп.
Ущерб от повышения напряжения происходит из-за сокращения срока службы ламп. Известно, что при V = 10% срок службы ламп сокращается почти в 3 раза. Расчеты показывают, что преждевременный выход из строя ламп накаливания вызывает ущерб в среднем 100 руб./год на 1000 ламп. Ущерб от снижения напряжения на зажимах осветительных установок [29] составляет

где NH — часовая производительность рассматриваемого участка, (шт./ч; т/ч); К„ — коэффициент качества освещения, характеризующий изменения производительности труда на рассматриваемом участке при изменении освещенности на 1 лк; Кп ~ 0,005% для работ невысокой точности; Кп « 0,01% для работ высокой точности; с — себестоимость продукции участка; t — время работы осветительной установки при пониженном напряжении на участке; Дb — снижение освещенности рабочей поверхности, вызываемое отклонением напряжения на зажимах осветительных электроприемников, лк.

Асинхронные двигатели (АД).

 Отклонения напряжения вызывают ущерб из-за дополнительных потерь активной мощности в АД (Удр); дополнительного потребления ими реактивной мощности (Удq); сокращения срока службы изоляции (Уц)', снижения производительности механизмов (Уп) и дополнительным временем работы АД в связи с изменением производительности механизмов (Уи). Значение ущерба АД зависит от коэффициента его загрузки р. Дополнительные потери активной мощности в АД имеют место при отрицательных значениях отклонения напряжения вследствие увеличения потребления тока пропорционально снижению напряжения. В случае повышения напряжения на 1% реактивная мощность, потребляемая АД, увеличивается в среднем на 3%. Срок службы изоляции сокращается в основном в результате дополнительного нагрева увеличенными токами. В общем случае изменения частоты вращения АД при отклонениях напряжения сравнительно невелики. Однако для поточного производства даже небольшое изменение частоты вращения сказывается на производительности механизмов. Ущерб в результате недовыпуска продукции в связи с понижением производительности поточного производства с АД (Р = 0,9 — 1) можно определить:

В большинстве случаев ущерб, вызываемый дополнительным временем работы АД Уи, невелик и составляет 0,5% от значения У„, т. е. им можно пренебречь. Изменения напряжения влияют на вращающийся момент АД. Они связаны выражением М = U2. При пониженном напряжении пуск двигателей затрудняется. На зажимах АД допустимое отклонение напряжения в период пуска определяется выражением
где Кик = UJU — относительное значение критического напряжения; Р—коэффициент загрузки; X—кратность опрокидывающего момента АД.
Таблица 9


Кратность максимального момента X

Коэффициент загрузки р

Кратность максимального момента
X

Коэффициент загрузки р

1.0

0,8

0,6

1.0

0,8

0,6

1,6

0,79

0,71

0,61

2,0

0,71

0,63

0,55

1,8

0,76

0,67

0,58

2,5

0,63

0,57

0,49

В табл. 9 приведены относительные значения предельно допустимого снижения напряжения Кик Для АД с постоянным моментом сопротивления при различных коэффициентах загрузки в зависимости от кратности максимального момента [29].

Электротермическое оборудование.

Снижение напряжения приводит к ухудшению температурного режима, увеличению продолжительности технологического процесса и перерасходу электроэнергии. Например, для широко распространенных в промышленности ДСП напряжение дуги определяется по выражению
(28)
где X" и R"—приведенные к вторичному напряжению активное и реактивное сопротивления печной установки, Ом; Uc — напряжение сети, В; /д — ток дуги, А.
Из выражения (28) видно, что напряжение дуги, а следовательно, и ток зависят от напряжения сети. Центроэнергочерметом Минчермета СССР предложено следующее выражение для определения влияния отклонений напряжения на производительность ДСП за интервал времени в период расплавления:

где GH — производительность печи при номинальном напряжении; ДУ—относительное значение среднего отклонения напряжения. Например, снижение напряжения на 5% в период расплавления скрапа в ДСП-100 удлинило время расплавления на 16 мин, что соответствует снижению производительности печи на 10%.
В индукционных печах количество выделяемого в металле тепла пропорционально квадрату напряжения, подводимого к индуктору. Кроме того, для снижения потребления реактивной мощности параллельно индуктору подключают батарею конденсаторов, мощность которой также зависит от квадрата напряжения. В электрических печах сопротивления понижение напряжения вызывает снижение производительности, а повышение — уменьшение срока службы нагревательного элемента печи.

Электролизное производство.

Длительное понижение напряжения приводит к снижению производительности электролизных ванн, повышению удельных расходов электроэнергии и удорожанию выпускаемой продукции. При снижении напряжения на 10% производительность электролизных ванн также снижается на 10%.