Pingehälvete mõju elektrivastuvõtjate tööle

Võrgupinge oluline mõju elektritarbijate talitlusele tingib vajaduse pöörata suurt tähelepanu pinge hoidmisele tarbijate klemmides nimipinge lähedal. Tarbijatele antav pinge on üks elektrikvaliteedi näitajad.

Võrgupinge muutusi saab liigitada järgmiselt:

1. Aeglased pingemuutused, mis tekivad tavaliselt võrgu töö ajal. Neid muutusi nimetatakse pingehälveteks... Pingehälve on defineeritud kui erinevus tegeliku pinge vahel elektritarbijate klemmidel ja nimipinge… Pingehälbed võivad olla negatiivsed või positiivsed. Esimene vastab pingele nimiväärtuse suhtes, teine ​​- pinge tõus.

Pingehälbeid elektrivõrkudes põhjustavad muutused võrgu koormustes, elektrijaamade töörežiimides jne.

2. Kiired pingemuutused elektrisüsteemide rikete ja muude põhjuste tõttu. Näited hõlmavad järgmist lühised, kiikumismasinad, installatsiooni ühe elemendi sisse- ja väljalülitamine jne. Põhjuseks on kiired pingekõikumised.

Kõik elektrienergia vastuvõtjad on ette nähtud töötama teatud nimipingel. Pinge kõrvalekalded nimipingest nende klemmides põhjustavad elektriliste vastuvõtjate töö halvenemist.

Hõõglampide põhiomaduste muutus sõltuvalt nende klemmide pingest on toodud joonisel fig. 1.

Riis. 1. Hõõglampide karakteristikud: 1 — valgusvoog, 2 — valgusvoog, 3 — kasutusiga (arvud ordinaattel kõverate 1 ja 2 jaoks).

Näidatud kõverad näitavad pinge suurt mõju hõõglampide jõudlusele. Näiteks pinge 5% langus vastab 18% valgusvoo vähenemisele ja 10% pinge langus põhjustab lambi valgusvoo vähenemist rohkem kui 30%.

Lampide valgusvoo vähenemine toob kaasa töökoha valgustuse vähenemise, mille tagajärjel väheneb tööviljakus ja halvenevad kvaliteedinäitajad.

Töökohtade, teede, tänavate jms halb valgustus. suurendab inimestega juhtuvate õnnetuste arvu. Pingelangused vähendavad hõõglampide efektiivsust. Pinge vähendamine 10% võrra vähendab lambi valgusefektiivsust (lm / m / W) 20%.

Võrgupinge tõus toob kaasa lampide efektiivsuse tõusu.Kuid pinge suurendamine viib lampide eluea järsu vähenemiseni. Pinge suurenemisega 5% väheneb hõõglampide kasutusiga poole võrra ja 10% suurenemisega - rohkem kui 3 korda.

Luminofoorlambid on võrgupinge kõikumiste suhtes vähem tundlikud. Pinge 1% kõikumine põhjustab lambi valgusvoo keskmise muutuse 1,25%.

Kodumajapidamises kasutatavates kütteseadmetes (plaadid, triikrauad jne) koosnevad kütteelemendid aktiivtakistustest. Nende poolt antud võimsust sõltuvalt võrgupingest väljendatakse võrrandiga

P = I2R = U2/R

näitab, et võrgupinge vähenemine põhjustab kütteseadme toitevõimsuse järsu vähenemise. Viimane toob kaasa seadme tööaja olulise pikenemise ja liigse elektritarbimise toiduvalmistamiseks jne.

Tarnitavast pingest sõltuvad ka kõigi teiste kodumajapidamiste elektriseadmete omadused. Kui pinge elektrimootorite klemmidel muutub, muutuvad pöördemoment, voolutarve ja mähise isolatsiooni kasutusiga.

Asünkroonmootorite pöördemomendid on võrdelised nende klemmidele rakendatud pinge ruuduga. Kui mootori pöördemomendiks nimipingel võtta 100%, siis näiteks 90% pinge juures on pöördemoment 81%. Tõsised pingelangused võivad isegi põhjustada mootorite seiskumise või käivitamata jätmise, juhtides raskete käivitustingimustega masinaid (tõstukid, purustid, veskid jne).Ebapiisav (elektrimootorite pöördemomendid võivad põhjustada toote defekte, pooltoodete kahjustusi jne)

Elektrimootorite tarbitava võimsuse muutumise sõltuvusi pingest süsteemi statsionaarse töörežiimi ajal nimetatakse tarbijate elektrikoormuse staatilisteks karakteristikuteks.

Pinge vähenedes väheneb elektrimootori tarbitav aktiivvõimsus pöördemomendi ja sellega seotud vähenemise tõttu. suurenev libisemine.

Libisemise suurenemine põhjustab mootori aktiivvõimsuse kadude suurenemist. Pinge kasvades libisemine väheneb ja mehhanismi käitamiseks vajalik võimsus suureneb. Elektrimootori aktiivvõimsuse kadu väheneb.

Analüüs näitab, et elektrimootoritest tulenev takistuskoormus muutub pinge muutumisel ebaoluliselt, mis vastab süsteemi tavalistele töörežiimidele ja seetõttu võib eeldada, et see on konstantne.

Elektrimootorite reaktiivkoormuse muutumine pingest sõltub mootorite reaktiivvõimsuse ja reaktiivvõimsuse hajumise suhtest. Reaktiivne magnetiseerimisjõud varieerub ligikaudu võrdeliselt pinge neljanda astmega. Reaktiivvõimsuse hajumine, olenevalt elektrimootorite voolust, muutub pöördvõrdeliselt pinge teise võimsusega.

Kui pinge langeb nimiväärtuse suhtes (teatud väärtuseni), väheneb elektrimootorite reaktiivkoormus alati.See on seletatav asjaoluga, et reaktiivmagnetiseerimisvõimsus, mis moodustab kuni 70% elektrimootori kogu tarbitavast reaktiivvõimsusest, väheneb kiiremini kui reaktiivhajumisvõimsus suureneb.

Mõnede kasutajate reaktiivvõimsuse tarbimise sõltuvused võrgupingest on näidatud joonisel fig. 2. Need kõverad on tarbijate elektriliste koormuste staatilised karakteristikud tervikuna, see tähendab trafode, valgustuse jne mõju arvessevõtmine. nende üle.

Riis. 2. Elektriliste koormuste staatilised karakteristikud: 1 — paberivabrik, cosφ = 0,92, 2 — metallitöötlemistehas, cosφ = 0,93, 3 — tekstiilitehas, cosφ = 0,77.

Paberivabriku kõver 1 on väga järsk. Mida väiksem on mootorite koormus ja mida suurem on nende võimsustegur nimipingel, seda järsem on tarbitud reaktiivvõimsuse sõltuvuse kõver võrgupingest. Pikaajaline pingelangus elektrimootorite klemmidel täiskoormusel 10% mähiste kõrgema temperatuuri tõttu, kuni mootorite isolatsioon kulub ligikaudu kaks korda kiiremini kui nimipingel.