Voltaj sapmalarının elektrik alıcılarının çalışmasına etkisi

Şebeke voltajının elektrik tüketicilerinin çalışması üzerindeki önemli etkisi, tüketici terminallerindeki voltajın nominal voltaja yakın tutulmasına büyük dikkat gösterilmesini gerektirir. Tüketicilere sağlanan voltaj, güç kalitesi göstergeleri.

Şebeke gerilimindeki değişimler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

1. Genellikle ağ çalışması sırasında meydana gelen yavaş voltaj değişiklikleri. Bu değişimlere gerilim sapmaları denir... Gerilim sapmaları, güç tüketicilerinin terminallerindeki gerçek gerilim ile gerilim arasındaki fark olarak tanımlanır. anma gerilimi… Voltaj sapmaları negatif veya pozitif olabilir. İlki, nominal değere göre düşük voltaja karşılık gelir, ikincisi voltajda bir artıştır.

Elektrik şebekelerindeki voltaj sapmaları, şebeke yüklerindeki, santrallerin çalışma modlarındaki vb. değişikliklerden kaynaklanır.

2. Elektrik sistemlerindeki arızalar ve diğer sebeplerden dolayı ani voltaj değişimleri. Örnekler şunları içerir: kısa devreler, sallanan makineler, kurulum unsurlarından birinin açılıp kapatılması vb. Ani voltaj dalgalanmaları oluşur.

Her şey elektrik enerjisi alıcıları belirli bir anma geriliminde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Terminallerindeki nominal voltajdan voltaj sapmaları, elektrik alıcılarının çalışmasının bozulmasına neden olur.

Akkor lambaların terminallerindeki gerilime bağlı olarak ana özelliklerindeki değişim, şekil 2'de verilmiştir. 1.

Pirinç. 1. Akkor lambaların özellikleri: 1 — ışık akısı, 2 — ışık akısı, 3 — hizmet ömrü (1 ve 2 numaralı eğriler için ordinattaki sayılar).

Gösterilen eğriler, akkor lambaların performansı üzerinde voltajın büyük etkisini göstermektedir. Örneğin, voltajdaki %5'lik bir düşüş, ışık akısında %18'lik bir azalmaya karşılık gelir ve voltajdaki %10'luk bir düşüş, lambanın ışık akısında %30'dan fazla bir azalmaya neden olur.

Lambaların ışık akısındaki bir azalma, işyerinin aydınlatmasında bir azalmaya yol açar, bunun sonucunda işgücü verimliliği düşer ve kalite göstergeleri bozulur.

İş yerlerinin, yolların, sokakların vb. yetersiz aydınlatması insanlarla kaza sayısını artırır. Voltaj düşüşleri, akkor lambaların verimliliğini düşürür. Voltajın %10 düşürülmesi lambanın ışık verimini (lm/m/W) ​​%20 azaltır.

Şebeke voltajındaki bir artış, lambaların veriminde bir artışa yol açar.Ancak voltajı artırmak, lambaların ömründe keskin bir azalmaya yol açar. Voltajdaki% 5'lik bir artışla, akkor lambaların hizmet ömrü yarı yarıya ve% 10'luk bir artışla - 3 kattan fazla azalır.

Floresan lambalar, şebeke voltajı dalgalanmalarına karşı daha az hassastır. Voltajdaki %1'lik değişimler, lamba ışık akısında ortalama %1,25'lik bir değişikliğe neden olur.

Ev ısıtma cihazlarında (fayans, ütü vb.) ısıtma elemanları aktif rezistanslardan oluşur. Şebeke gerilimine bağlı olarak verdikleri güç denklem ile ifade edilir.

P = I2R = U2/R

şebeke voltajındaki bir düşüşün, ısıtma cihazı tarafından sağlanan güçte keskin bir düşüşe neden olduğunu gösterir. İkincisi, cihazın çalışma süresinde önemli bir artışa ve yemek pişirmek için aşırı elektrik tüketimine vb. yol açar.

Diğer tüm elektrikli ev aletlerinin özellikleri de besleme voltajına bağlıdır. Elektrik motorlarının terminallerindeki voltaj değiştiğinde, sargı yalıtımının torku, güç tüketimi ve hizmet ömrü değişir.

Asenkron motorların torkları, terminallerine uygulanan voltajın karesiyle orantılıdır. Nominal gerilimde motor torku %100 alınırsa, örneğin %90 gerilimde tork %81 olacaktır. Şiddetli voltaj düşüşleri, zor çalıştırma koşullarına sahip makineleri (vinçler, kırıcılar, değirmenler, vb.) çalıştırarak motorların durmasına veya çalışmamasına bile neden olabilir.Yetersiz (elektrik motorlarının torkları ürün kusurlarına, yarı mamullerin zarar görmesine vb. neden olabilir)

Elektrik motorları tarafından tüketilen güçteki değişimin, sistemin sabit çalışma modu sırasında gerilime olan bağımlılıklarına, tüketicilerin elektrik yükünün statik özellikleri denir.

Voltaj düştükçe, elektrik motorunun tükettiği aktif güç, torktaki azalma ve buna bağlı olarak azalır. artan kayma.

Kaymadaki bir artış, motordaki aktif güç kayıplarında bir artışa yol açar. Gerginlik arttıkça kayma azalır ve mekanizmayı çalıştırmak için gereken güç artar. Elektrik motorundaki aktif güç kaybı azalır.

Analiz, elektrik motorlarından gelen dirençli yükün, sistemin normal çalışma modlarına karşılık gelen voltaj değiştiğinde önemsiz bir şekilde değiştiğini ve bu nedenle sabit olarak kabul edilebileceğini göstermektedir.

Elektrik motorlarının reaktif yükünün gerilimden değişimi, reaktif mıknatıslama gücünün motorların reaktif güç yayılımına oranına bağlıdır. Reaktif mıknatıslama kuvveti, voltajın dördüncü gücü ile yaklaşık orantılı olarak değişir. Elektrik motorlarının akımına bağlı olarak reaktif güç kaybı, voltajın yaklaşık olarak ikinci gücü ile ters orantılı olarak değişir.

Voltaj nominal değere göre düştüğünde (belirli bir değere), elektrik motorlarının reaktif yükü her zaman azalır.Bu durum, elektrik motorunun tükettiği toplam reaktif gücün %70'ine kadar olan reaktif mıknatıslama gücünün, reaktif dağılım gücünün arttığından daha hızlı düşmesi ile açıklanmaktadır.

Bazı kullanıcılar için reaktif güç tüketiminin şebeke voltajına bağımlılığı, şekil 2'de gösterilmektedir. 2. Bu eğriler, tüketicilerin elektrik yüklerinin bir bütün olarak statik özellikleridir, yani transformatörlerin, aydınlatmanın vb. onların üzerinde.

Pirinç. 2. Elektrik yüklerinin statik özellikleri: 1 — kağıt fabrikası, cosφ = 0,92, 2 — metal işleme tesisi, cosφ = 0,93, 3 — tekstil fabrikası, cosφ = 0,77.

Kağıt Fabrikası Eğrisi 1 çok dik. Motorlardaki yük ne kadar düşükse ve nominal gerilimdeki güç faktörü ne kadar yüksekse, tüketilen reaktif gücün şebeke gerilimine bağımlılık eğrisi o kadar diktir. Motorların yalıtımı, nominal gerilimden yaklaşık iki kat daha hızlı aşınana kadar, sargıların daha yüksek sıcaklığından dolayı, elektrik motorlarının terminallerinde tamamen yüklendiğinde %10'luk uzun vadeli gerilim düşüşü.