تأثير تقلبات الجهد والارتخاء وعدم الاتزان على تشغيل المعدات الكهربائية
عواقب تقلبات الجهد والانخفاضات في الشبكة الكهربائية
تؤدي التقلبات وانخفاض الجهد في الشبكة الكهربائية إلى النتائج التالية:
- تقلبات في التدفق الضوئي لأجهزة الإضاءة (تأثير الوميض) ؛
- تدهور جودة أجهزة استقبال التلفزيون ؛
- عطل في جهاز الأشعة السينية ؛
- التشغيل الخاطئ لتنظيم الأجهزة وأجهزة الكمبيوتر ؛
- اضطرابات في تشغيل المحولات ؛
- تقلبات في عزم دوران عمود دوران الآلات الدوارة ، مما يتسبب في خسائر إضافية في الكهرباء وتآكل متزايد للمعدات ، فضلاً عن اضطرابات في العمليات التكنولوجية التي تتطلب سرعة دوران ثابتة.
يتم تحديد درجة التأثير على تشغيل الجهاز من خلال سعة التذبذبات وترددها.
تتسبب تقلبات أحمال الطاقة العالية ، على سبيل المثال مصانع الدرفلة ، في حدوث تقلبات في عزم الدوران والقدرة النشطة والمتفاعلة لمولدات محطات الطاقة المحلية.
يمكن أن تتسبب التقلبات وانخفاضات الجهد لأكثر من 10٪ في انطفاء مصابيح تفريغ الغاز ، والتي ، حسب نوع المصباح ، قد تشتعل مرة أخرى فقط بعد فترة زمنية طويلة. مع التقلبات العميقة وانخفاض الجهد (أكثر من 15٪) ، قد تنخفض نقاط التلامس للمبتدئين المغناطيسية ، مما يتسبب في حدوث اضطرابات في الإنتاج.
يمكن أن تتسبب تقلبات التأرجح بنسبة 10-12٪ في تلف المكثفات وكذلك صمامات المعدل.
للتقلبات الحادة في الجهد تأثير سلبي على ديناميكيات حركة القطار. الجهد الزائد والارتفاعات الناتجة عن تقلبات الجهد تقلل من موثوقية الموصلات وهي خطيرة من حيث التعثر. بالنسبة للمعدات الدارجة الكهربائية ، فإن التقلبات التي تتراوح من 4 إلى 5 ٪ خطيرة.
تأثير تقلبات الجهد وقطراته على تشغيل المعدات الكهربائية
لا تؤثر تقلبات الجهد عمليًا على جودة اللحام بالقوس الكهربائي (بسبب القصور الذاتي للعمليات الحرارية في معدن اللحام) ، ولكنها تؤثر بشكل كبير على جودة اللحام النقطي.
لا تتجاوز الزيادة في فاقد الكهرباء في الشبكات داخل المحطة الناتجة عن تقلبات الجهد بسعة 3٪ 2٪ من القيمة الأولية للخسائر.
في مصانع التعدين ، تؤدي تقلبات الجهد التي تزيد عن 3٪ إلى تباين في سرعات التشغيل لمحركات مصانع الدرفلة المستمرة ، مما يقلل من جودة (ثبات السماكة) للشريط الملفوف.
في إنتاج الكلور والصودا الكاوية ، تؤدي تقلبات الجهد إلى زيادة حادة في تآكل الأنود وانخفاض في الإنتاجية.
يؤدي انخفاض الجهد أثناء إنتاج الألياف الكيميائية إلى إيقاف تشغيل الجهاز ، والذي يستغرق من 15 دقيقة في حالة تعطل الجهاز بنسبة 10٪) إلى 24 ساعة في حالة تعطل الجهاز بنسبة 100٪) لإعادة التشغيل. تشكل المنتجات المعيبة 2.2 إلى 800٪ من حمولة دورة تكنولوجية واحدة. يصل وقت الشفاء الكامل للعملية التكنولوجية إلى 3 أيام.
تأثير تقلبات الجهد وانخفاضه على المحركات الكهربائية غير المتزامنة
تقلبات الجهد وتهديده لها تأثير ملحوظ على المحركات الحثية منخفضة الطاقة. وهذا يشكل خطراً على صناعة النسيج والورق والصناعات الأخرى التي تفرض مطالب عالية على استقرار سرعة دوران المحركات الكهربائية ، وعلى وجه الخصوص ، تؤدي تقلبات الجهد في مصانع الألياف الاصطناعية إلى دوران غير مستقر للملفات. ونتيجة لذلك ، فإن خيوط النايلون إما تنكسر أو يتم الحصول عليها بسماكة غير متساوية.
تأثير عدم توازن الجهد على تشغيل المعدات الكهربائية
يؤدي عدم توازن نظام ثلاثي الطور مع الجهد إلى ظهور تيارات تسلسل سالب ، بالإضافة إلى تيارات متتالية صفرية في شبكات ذات 4 أسلاك.تتسبب تيارات التسلسل السلبي في تسخين إضافي للآلات الدوارة ، وظهور التوافقيات غير المعهودة أثناء تشغيل المحولات متعددة الأطوار وظواهر أخرى.
مع عدم توازن الجهد بنسبة 2 ٪ ، يتم تقليل عمر خدمة المحركات غير المتزامنة بنسبة 10.8 ٪ ، للمحركات المتزامنة - بنسبة 16.2 ٪ ؛ المحولات - بنسبة 4٪ ؛ المكثفات - بنسبة 20٪. ترتفع درجة حرارة الجهاز بسبب استهلاك كهرباء إضافية ، مما يقلل من الكفاءة. الأسلاك. تقل سرعة دوران المحركات غير المتزامنة بشكل طفيف ، وتزداد اهتزازات العمود والضوضاء.
لتجنب ارتفاع درجة حرارة المحرك ، يجب تقليل حمله. وفقًا للنشر IEC 892 ، يُسمح بالحمل الكامل للمحرك فقط مع عامل تسلسل سلبي للجهد لا يزيد عن 1٪. عند 2٪ ، يجب تخفيض الحمل إلى 96٪ ، ومن 3٪ إلى 90٪ ، ومن 4٪ إلى 83٪ ، ومن 5٪ إلى 76٪.
إذا كانت التركيبات التكنولوجية مزودة بحماية ضد عدم توازن الجهد ، فيمكن إيقاف تشغيلها عند مستويات عالية من عدم التوازن ، مما يؤدي إلى فشل تكنولوجي (انخفاض في الجودة وعدم كفاية توريد المنتجات ، والرفض).
ومع ذلك ، فإن التأثير الرئيسي لاختلال الجهد هو تسخين المعدات ، مما قد يؤدي إلى تجاوز القيم المسموح بها لبعض الوقت ، إذا تم تعويض ذلك في اللحظات التالية بمستوى أقل من عدم التوازن. يشير هذا الحكم إلى التغيير في عدم الاتزان في غضون وقت لا يتجاوز وقت الاحماء للمعدات.
تأثير الجهد وانحراف التردد على أداء المعدات الكهربائية
تؤدي انحرافات الجهد في الاتجاه الإيجابي إلى انخفاض الخسائر في الشبكات ، وزيادة أداء الآليات التي تحركها المحركات غير المتزامنة) ، ولكن يزيد استهلاك الطاقة ، ويقل عمر خدمة المعدات ، وخاصة المصابيح المتوهجة.
يؤدي الانحراف السلبي عن التصنيف إلى ظواهر معاكسة ، باستثناء أنه يتم أيضًا تقليل عمر خدمة المحركات. الجهد الأمثل للمحرك (بناءً على عمر الخدمة) لا يساوي دائمًا الجهد المقنن ، ولكن إذا انحرف عنه ، فسيتم تقليل عمر الخدمة.
انحرافات التردد لها تأثير أقل على عمر المعدات و خسائر الطاقةانحراف الجهد.
يتم تحديد المكون الرئيسي للضرر الناجم عن انحرافات الجهد والتردد من خلال بعض الانخفاض في أداء المعدات وهو مشابه للضرر الناجم عن القيود المفروضة على كمية الطاقة المستخدمة.
في معظم الصناعات ، يتم تعويض هذا الانخفاض من خلال زيادة ساعات عمل الماكينة أو العمل الإضافي. من الناحية التجريبية ، لا يمكن تثبيتها إلا على خطوط تلقائية مع إنتاج مستمر.
في بعض الحالات ، يتم استخدام خفض الجهد ضمن الحدود المقبولة لتقليل استهلاك الطاقة ، والذي يعتبر إجراءً لتوفير الطاقة.