Pengaruh fluktuasi tegangan, kendur dan ketidakseimbangan pada pengoperasian peralatan listrik

Konsekuensi fluktuasi tegangan dan penurunan dalam jaringan listrik

Fluktuasi dan penurunan tegangan pada jaringan listrik menyebabkan konsekuensi berikut:

— fluktuasi fluks bercahaya perangkat pencahayaan (efek kedipan);

— penurunan kualitas penerima televisi;

— kerusakan peralatan sinar-X;

— operasi yang salah dari perangkat pengatur dan komputer;

— gangguan dalam pengoperasian konverter;

— fluktuasi torsi poros mesin berputar, menyebabkan tambahan kerugian listrik dan peningkatan keausan peralatan, serta gangguan dalam proses teknologi yang membutuhkan kecepatan putaran yang stabil.

Tingkat pengaruh pada pengoperasian peralatan ditentukan oleh amplitudo osilasi dan frekuensinya.

Fluktuasi beban daya yang tinggi, misalnya rolling mill, menyebabkan fluktuasi torsi, daya aktif dan reaktif generator pembangkit listrik lokal.

Fluktuasi dan penurunan voltase lebih dari 10% dapat menyebabkan lampu pelepasan gas padam, yang tergantung pada jenis lampunya, hanya dapat menyala kembali setelah jangka waktu yang cukup lama. Dengan fluktuasi yang dalam dan penurunan voltase (lebih dari 15%), kontak starter magnet dapat turun, menyebabkan gangguan produksi.

Fluktuasi ayunan sebesar 10-12% dapat menyebabkan kerusakan kapasitor serta katup penyearah.

Fluktuasi tegangan yang tajam berdampak negatif pada dinamika pergerakan kereta api. Tegangan lebih dan lonjakan yang disebabkan oleh fluktuasi tegangan mengurangi keandalan kontaktor dan berbahaya dalam hal tersandung. Untuk rolling stock listrik, fluktuasi urutan 4-5% berbahaya.

Pengaruh fluktuasi dan penurunan tegangan pada pengoperasian peralatan listrik

Fluktuasi tegangan secara praktis tidak mempengaruhi kualitas las busur listrik (karena inersia proses termal pada logam las), tetapi secara signifikan mempengaruhi kualitas las titik.

Peningkatan rugi-rugi listrik pada jaringan intra plant yang disebabkan oleh fluktuasi tegangan dengan amplitudo 3% tidak melebihi 2% dari nilai rugi-rugi awal.

Di pabrik metalurgi, fluktuasi tegangan lebih dari 3% menyebabkan perbedaan dalam kecepatan operasi penggerak rolling mill kontinu, yang mengurangi kualitas (stabilitas ketebalan) strip canai.

Dalam produksi klorin dan soda kaustik, fluktuasi tegangan menyebabkan peningkatan tajam pada keausan anoda dan penurunan produktivitas.

Penurunan voltase selama produksi serat kimia menyebabkan penghentian peralatan, yang membutuhkan waktu dari 15 menit jika terjadi kegagalan peralatan 10%) hingga 24 jam jika terjadi kegagalan peralatan 100%) untuk memulai kembali. Produk yang cacat terdiri dari 2,2 hingga 800% dari tonase satu siklus teknologi. Waktu pemulihan penuh proses teknologi mencapai 3 hari.

Pengaruh fluktuasi dan penurunan tegangan pada motor listrik asinkron

Fluktuasi dan penurunan tegangan memiliki efek nyata pada motor induksi berdaya rendah. Hal ini menimbulkan bahaya bagi industri tekstil, kertas, dan industri lainnya yang sangat menuntut stabilitas kecepatan putaran penggerak listrik, khususnya fluktuasi tegangan di pabrik serat buatan menyebabkan putaran belitan yang tidak stabil. Akibatnya, benang nilon putus atau diperoleh dengan ketebalan yang tidak rata.

Pengaruh ketidakseimbangan tegangan pada pengoperasian peralatan listrik

Ketidakseimbangan sistem tiga fase dengan tegangan mengarah pada munculnya arus urutan negatif, dan dalam jaringan 4-kawat, sebagai tambahan, arus urutan nol.Arus urutan negatif menyebabkan pemanasan tambahan pada mesin yang berputar, munculnya harmonik yang tidak seperti biasanya selama pengoperasian konverter multifase dan fenomena lainnya.

Dengan ketidakseimbangan tegangan 2%, masa pakai motor asinkron berkurang 10,8%, motor sinkron - 16,2%; transformator — sebesar 4%; kapasitor — sebesar 20%. Peralatan memanas karena konsumsi listrik tambahan, yang mengurangi efisiensi. kabel. Kecepatan putaran motor asinkron sedikit menurun, getaran poros dan kebisingan meningkat.

Untuk menghindari mesin terlalu panas, bebannya harus dikurangi. Menurut publikasi IEC 892, beban motor penuh hanya diperbolehkan dengan faktor urutan negatif tegangan tidak lebih dari 1%. Pada 2% beban harus dikurangi menjadi 96%, pada 3% sampai 90%, pada 4% sampai 83% dan pada 5% sampai 76%.

Jika instalasi teknologi dilengkapi dengan perlindungan terhadap ketidakseimbangan tegangan, maka pada tingkat ketidakseimbangan yang tinggi instalasi tersebut dapat dimatikan, yang menyebabkan kegagalan teknologi (penurunan kualitas dan pasokan produk yang tidak mencukupi, penolakan).

Namun, efek utama dari ketidakseimbangan tegangan adalah pemanasan peralatan, yang karenanya nilai yang diizinkan dapat terlampaui untuk beberapa waktu, jika pada saat-saat berikutnya hal ini dikompensasi oleh tingkat ketidakseimbangan yang lebih rendah. Ketentuan ini mengacu pada perubahan ketidakseimbangan dalam waktu yang tidak melebihi waktu pemanasan peralatan.

Pengaruh penyimpangan tegangan dan frekuensi terhadap kinerja peralatan listrik

Penyimpangan tegangan ke arah positif menyebabkan pengurangan kerugian dalam jaringan, peningkatan kinerja mekanisme yang digerakkan oleh motor asinkron), tetapi konsumsi energi meningkat, masa pakai peralatan, terutama lampu pijar, berkurang.

Penyimpangan negatif dari peringkat mengarah ke fenomena yang berlawanan, kecuali masa pakai motor juga berkurang. Tegangan optimal motor (berdasarkan masa pakainya) tidak selalu sama dengan tegangan pengenal, tetapi jika menyimpang darinya, masa pakai berkurang.

Penyimpangan frekuensi memiliki efek yang lebih kecil pada masa pakai peralatan dan kerugian energipenyimpangan tegangan.

Komponen utama kerusakan akibat penyimpangan tegangan dan frekuensi ditentukan oleh beberapa penurunan kinerja peralatan dan serupa dengan kerusakan akibat batasan yang dikenakan pada jumlah energi yang digunakan.

Di sebagian besar industri, penurunan ini diimbangi dengan peningkatan jam mesin atau lembur. Secara eksperimental, ini hanya dapat diperbaiki pada jalur otomatis dengan produksi berkelanjutan.

Dalam beberapa kasus, menurunkan voltase dalam batas yang dapat diterima digunakan untuk mengurangi konsumsi daya, yang dianggap sebagai tindakan penghematan energi.