Понятие системы электропитания. Структура системы электропитания. Каналы электроснабжения, страница 12

ГОСТ допускает следующие отклонения напряжения от номинального значения для нормальной работы электрооборудования:

Ø  а) от -2.5 до +5% - на зажимах приборов рабочего освещения, установленных в производственных помещениях и общественных зданиях, где требуется большое зрительное напряжение, а также в прожекторных установках наружного освещения;

Ø  б) от -5 до +10% - на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления;

Ø  в) ±5%. - на зажимах остальных ЭП. В послеаварийных режимах возможно дополнительное понижение напряжения на 5%.

Следовательно, электрическая сеть должна быть сооружена таким образом, чтобы выполнялись требования потребителей в отношении предельных отклонений напряжения на их зажимах, т.е. чтобы напряжения в различных точках сети отличались между собой не более чем на допустимые отклонения напряжения.

Напряжения, отличающиеся от номинального значения, неблагоприятно сказываются на работе любых ЭП. К отрицательным последствиям приводит как понижение, так и повышение напряжения. Так, например, асинхронные двигатели при снижении напряжения на 10% уменьшают развиваемый вращающий момент на 19%, поскольку последний пропорционален квадрату подведенного напряжения; скольжение при этом увеличивается на 27%, что снижает частоту вращения электродвигателя и исполнительных механизмов; ток ротора при той же потребляемой мощности возрастает на 14%, а ток статора – примерно на 10%. Одновременно происходит более интенсивный нагрев изоляции двигателя и соответственно снижается срок ее службы.

Таким образом, уменьшение напряжения, подведенного к асинхронным двигателям, по сравнению с номинальным значением ухудшает их основные характеристики, сокращает срок службы изоляции, снижает в ряде случаев производительность механизмов, затрудняет пуск и самопуск электродвигателей под нагрузкой.

При повышении напряжения на 10% ток статора увеличивается примерно на 10%, ток ротора – на 18%, скольжение – на 20%, а вращающий момент увеличивается на 21%. Повышение напряжения на зажимах двигателя приводит к увеличению потребляемой им реактивной мощности в среднем на 3% на каждый процент повышения напряжения (в основном за счет роста тока холостого хода двигателя).

Следовательно, и повышение напряжения неблагоприятно сказывается на работе двигателей, так как при этом существенно увеличивается намагничивающий ток (что часто вызывает перегрузку обмотки статора) и может возрасти потребление реактивной мощности двигателями.

Снижение напряжения в большей степени отражается на работе асинхронных двигателей, чем повышение. Поэтому ГОСТ допускает повышение напряжения на 10% номинального значения, а снижение – на 5%.

Изменение напряжения на зажимах источников света (ламп) вызывает резкое изменение их параметров – светового потока ФЛ, мощности РЛ и срока службы NЛ. Аналитические зависимости этих величин от подведенного напряжения для различных типов ламп, приведенные в таблице П1.3., показывают, что при снижении напряжения на 5% световой поток ламп накаливания падает на 18%, а снижение напряжения на 10% приводит к снижению светового потока уже более чем на 30%, что вызывает уменьшение освещенности рабочих мест и, как следствие, снижение производительности труда, хотя срок службы ламп накаливания при уменьшении напряжения на 10% возрастает в 2 раза.

При повышении напряжения на 5% световой поток ламп накаливания, а следовательно, освещенность рабочих мест возрастают примерно на 20%, однако срок службы ламп сокращается примерно в 2 раза, а при увеличении напряжения на 10% - примерно в 3 раза. Отсюда прямые убытки, связанные со стоимостью преждевременно перегоревших ламп и затратами на их замену, и косвенные убытки ввиду ухудшения освещенности рабочих мест из-за перегоревших ламп.