Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Качество электроэнергии на промышленных предприятиях

Ущерб, обусловленный отклонениями напряжения - Качество электроэнергии на промышленных предприятиях

Оглавление
Качество электроэнергии на промышленных предприятиях
Нормирование качества электрической энергии
Характеристики измененного стандарта на качество
Состояние качества электрической энергии на промышленных предприятиях
Расчет отклонений напряжения
Расчет колебаний напряжения
Экономический ущерб
Ущерб, обусловленный отклонениями напряжения
Ущерб при колебаниях напряжения
Централизованное регулирование напряжения
Местное регулирование напряжения
Рациональное решение схем электроснабжения
Специальные технические устройства для ограничения колебаний напряжения
Снижение уровня высших гармоник
Специальные вентильные преобразователи
Ограничение несимметрии напряжения
Универсальность и многофункциональность методов и средств повышения качества напряжения
Обоснование точности настройки резонансных фильтров
Эксплуатационный контроль ПКЭ

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%.



 
« Исследование электрической прочности высоковольтных вакуумных дугогасительных камер после бестоковой коммутации   Кварценаполненные взрывобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции »
электрические сети