Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Osiguravanje kvalitete električne energije koja zadovoljava zahtjeve GOST 13109-97, glavni je zadatak u opskrbi potrošača električnom energijom. Odstupanja od nominalnih vrijednosti, posebno naponskih padova, nepovoljno utječu na rad električne opreme i mogu uzrokovati ozbiljnu materijalnu štetu. U ovom članku ćemo odgovoriti na ključna pitanja vezana za kratkoročno smanjenje napona, uzeti u obzir prirodu te pojave i razloge njezine manifestacije.

Što je otkaz napona?

U skladu s definicijom danom u GOST 13109-97, ovaj fenomen znači naglo smanjenje amplitude napona s naknadnim dinamičkim povratom snage unutar nominalne vrijednosti. Primjer valnog oblika pada napona prikazan je u nastavku.

Oscilogram pada napona

Karakteristični pokazatelji

Sljedeći pokazatelji koriste se za opisivanje smanjenja amplitude napona:

δU p je dubina propadanja, za izračun se koristi sljedeća formula: δU p = (U nom - U min ) / U nom, gdje je Un nom nominalna veličina napona napajanja, U min je vrijednost preostalog napona;

, T je trajanje, ova vrijednost se definira kao razlika između trenutka oporavka napona i nazivne vrijednosti t do i vremenskog parametra fiksacije početnog stupnja odstupanja t n. Formula za izračunavanje trajanja bit će kako slijedi: tt = t do - t n

F p - učestalost ponavljanja (frekvencija propadanja), daje se formula koja se koristi za izračunavanje tog parametra: F p = 100% * m * (δU n * ∆t n ) / M, gdje numerator frakcije opisuje broj odstupanja, određenu dubinu i trajanje tijekom razdoblja mjerenja. Nazivnik je ukupan broj otkrivenih odstupanja tijekom mjerenja.

Glavni pokazatelji prekida napona

Navedeni pokazatelji koriste se za određivanje kvalitete električne energije u pojedinom sustavu napajanja.

Uzroci neuspjeha

Unatoč činjenici da su manifestacije odstupanja napona slučajne, vjerojatnost tog događaja ovisi o dobro definiranim razlozima. To uključuje:

  1. Početne struje.
  2. Promjene napona tijekom kratkog spoja.
  3. Naglo povećanje opterećenja.
  4. Ostali uzroci podrijetla mreže.

Razmotrite detaljno svaki od ovih čimbenika.

Prekidne struje

Formiranje prekidnih struja, na primjer pri pokretanju snažnih elektromotora ili drugih uređaja, najčešći je uzrok takvih kvarova. Na donjoj slici prikazan je primjer kada je snažan motor spojen na jedan ulaz energije s drugim potrošačima.

Nastajanje prekida napona pri pokretanju motora

legenda:

  • T1 - Step-down transformator.
  • RZ - Impedancija na ulazu snage.
  • RZ1-RZ3 - Impedancija potrošačkih krugova.
  • M - snažan asinkroni motor.

Uključivanjem motora M formira se startna struja I, čija vrijednost premašuje nazivnu vrijednost po vrijednosti ( startujem > I nom ). To dovodi do stvaranja zone kvara sa značajnim smanjenjem napona u krugu RZ1 i manjim odstupanjima na glavnom razdjelniku preostalih potrošačkih krugova.

Kratki spoj

Pojava struja kratkog spoja u električnoj mreži također uzrokuje odstupanje napona od norme. Razmotrite kako se proces odvija i određuje se u mrežama s različitim klasama napona.

Kratki spoj u niskonaponskim mrežama.

Primjer takve situacije ilustriran je na sljedećoj slici. U tom slučaju impedancija RZ i RZ2 utječu na veličinu struje kratkog spoja.

Kvar zbog kratkog spoja u potrošačkom krugu 2

Na temelju toga možemo reći da što je veća impedancija u niskonaponskoj mreži, to je manja vrijednost struje kratkog spoja.

U praksi, u slučaju kratkog spoja u potrošačkom krugu 2, trebalo bi aktivirati zaštitu ove skupine. Na primjer, ako se krug isključi nakon 50 ms, na glavnom razdjelniku će se stvoriti zona dipiranja u trajanju od 50 ms. To jest, ovaj parametar ovisi o brzini zaštite. Istodobno se smanjuje dubina udubljenja kako se udaljenost od oštećenog područja smanjuje, što znači da što je opterećenje bliže to je veće odstupanje. Ova pravila rade u mrežama niskog, srednjeg i visokog napona.

Kratki spoj u mrežama s naponom srednje klase.

Većina problema nastaje kada se u trofaznim mrežama napona srednje klase pojavljuju kratki spojevi. Unatoč slučajnoj prirodi ove pojave, vjerojatnost hitne situacije je prilično velika, budući da se utjecaj vanjskih čimbenika ne može isključiti. To uključuje:

  • Različiti tipovi zemljanih radova tijekom kojih može doći do oštećenja kabelske linije.
  • Kvarovi u zglobovima.
  • Izolacijski premaz za starenje.
  • Utjecaj prirodnih i umjetnih čimbenika.

Kada se formira struja kratkog spoja, ona će teći sve dok se uređaji za automatsko isključivanje u distribucijskoj podstanici ne izoliraju u odjeljku za hitne slučajeve. Sve dok se to ne dogodi, u mreži distribucijske podstanice će se uočiti značajno smanjenje naponskih vodova.

Kratki spoj u visokonaponskim vodovima.

U većini slučajeva zatvaranje u nadzemnim vodovima nastaje kao posljedica prirodnih faktora (munja, orkani itd.) Ili zbog pogrešnog uključivanja i lažnih alarma automatske zaštite.

Teška opterećenja

Kada je spojen na električnu mrežu velikog opterećenja, može dovesti do stvaranja pokretnih struja koje premašuju nominalne više puta. U slučajevima kada je električni krug ocijenjen za nazivnu struju, višak ovog parametra će uzrokovati smanjenje amplitude napajanja. Mjerilo ove manifestacije izravno ovisi o rezervi snage električne mreže i veličini impedancije.

Propusti porijekla mreže

S obzirom na složenost distribucijskih krugova, treba uzeti u obzir da ako je jedan od dijelova kruga oštećen, to će utjecati na preostale dijelove. Sljedeći čimbenici će utjecati na dubinu i trajanje kvarova:

  • topologija kruga;
  • ukupna impedancija problemskog područja;
  • snaga trenutnog opterećenja i izvor električne energije (generator).

Za detaljniju prezentaciju razmotrite primjer prikazan na slici ispod.

Propusti porijekla mreže

Pretpostavimo da je došlo do zatvaranja faze u točki P2, to će dovesti do činjenice da potrošač 1 nema odstupanja napona, potrošač 2 ima dubinu uranjanja od 63%, a potrošač 3 ima 97%.

Ako dođe do jednofaznog kratkog spoja u točki P1, tada će dubina pada biti 50% nominalne vrijednosti za sve potrošače, osim potrošača 1. To je, kao što vidimo, viša razina topologije u kojoj je došlo do oštećenja, veći broj potrošača pada u zonu napona., U skladu s tim, potrošači priključeni na razinu 3 imaju znatno veći rizik od neuspjeha od potrošača koji se napajaju s prve i druge razine.

Dopušteni padovi napona prema GOST-u

Prema GOST 32144 2013 odrediti pokazatelje kvalitete električne energije, kvarovi trebaju biti klasificirani prema dva kriterija:

  1. Veličina preostalog naprezanja.
  2. Trajanje.

Budući da je pojava kvarova slučajna, nisu utvrđene numeričke vrijednosti za gore navedene kriterije. Međutim, mjerenja amplitude i trajanja moraju se provesti kako bi se stvorilo statističko polje koje vam omogućuje da utvrdite vjerojatnost slučajnog događaja za određenu električnu mrežu, kako bi se okarakterizirao QE.

Što se tiče "dopuštenih kvarova prema GOST-u", ova fraza nema smisla, jer se neuspjehom podrazumijeva odstupanje od standarda utvrđenog prema GOST-u (0.9Unum). Točnije, moguće je nazvati normalizaciju dopuštenog vremena kvara (30 s), iznad kojeg se odstupanje smatra podnaponskim.

Učinak kvarova na rad električne opreme

Ovaj fenomen se smatra manje opasnim odstupanjima frekvencija i naponskih impulsa, ali ipak, kvarovi mogu dovesti do sljedećih posljedica:

  • Smanjenje intenziteta svjetlosnog toka koji stvaraju izvori s filamentom.
  • Smanjenje osjetljivosti radija i televizora.
  • Nestabilnost rendgenskih instalacija.
  • Elektronski kontrolni sustavi s pogrešnom pozicijom.
  • Smanjenje razine istosmjerne struje u kontaktnoj mreži električnih vozila ima negativan utjecaj na rad željezničkih vozila.
  • Promjene karakteristika pretvarača napona.
  • Pad snage elektromotora, koji dovodi do električnih gubitaka i trošenja.

Dubina otkaza od više od 10% dopuštenog odstupanja vjerojatno će uzrokovati izvore svjetlosti koje ispuštaju plin. Kod niskog napona, više od 15% dopuštene brzine, starteri će se otvoriti, uzrokujući isključenje električne opreme i, kao rezultat toga, prekid postupka.

Karakteristično je da propusti nemaju ozbiljan utjecaj na elektrolučno zavarivanje zbog visoke toplinske inercije procesa, dok se kvaliteta točkastog zavarivanja značajno smanjuje.

Financijska strana problema

Govoreći o utjecaju kvarova na električnu opremu, izgubili smo iz vida financijske gubitke koji se sastoje od sljedećih komponenti:

  • Izgubljena dobit zbog zastoja opreme i gubitka vremena za nastavak tehnološkog ciklusa.
  • Popravak neuspjele opreme.
  • Gubitak sirovina, itd.

Kako se nositi s padovima napona?

Kako smo saznali, kvarovi su slučajna pojava, čije trajanje ovisi o odzivu zaštitnih sustava i dubini - udaljenosti od problematične površine. Budući da nije moguće promijeniti vjerojatnost pojave, ostaje samo utjecaj na veličinu neuspjeha i uklanjanje posljedica.

To se može postići optimizacijom mreže kako bi se nadoknadili kvarovi tijekom naglih promjena opterećenja, kao i ugradnjom posebnih instrumenata za praćenje faznih napona radi usklađivanja s nominalnom razinom i isključivanjem asimetrije. Jednako je djelotvorna i stabilizirajuća oprema instalirana kod potrošača električne energije. Ozbiljniji instrumenti mogu djelovati kao regulator napona i temeljni pretvarač frekvencije.

Ako je problem uzrokovan zatvaranjem, ugradnja sustava automatskog ponovnog uključivanja, te kritičnih kvarova i ATS, može smanjiti maksimalno dopušteno trajanje odstupanja na kratki prekid. To znači da će automatski sustav ponovno omogućiti i ako to ne uspije, bit će unesena rezerva.

Savjetujemo vam da pročitate i pročitate:

  • Uređaj za zaštitu od prenapona u stanu
  • Ispravljački krug mosta

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija: