1.3.1 Вплив якості електроенергії на роботу електрообладнання.

Розглянемо вплив окремих показників якості електроенергії на роботу електроприймачів і апаратів.

Частота змінного струму в електричній системі визначається швидкістю обертання генераторів електростанцій. Номінальне значення частоти, рівне 50 Гц, в електричній системі може бути забезпечене за умови наявності резерву активної потужності. У випадку збільшення навантаження вона повинна покриватися за рахунок наявного резерву потужності. При вичерпанні резерву активної потужності частота в електричній системі буде менша за номінальну.

1. Вплив якості електроенергії на роботу електрообладнання.

2. Методи підвищення надійності електропостачання.

Зниження частоти в системі веде до зменшення частоти обертання усіх ввімкнених електродвигунів. При цьому знижується продуктивність з'єднаних з ними механізмів, що в багатьох випадках погіршує економічні показники їхньої роботи. При значному підвищенні частоти, що може мати місце, наприклад, у випадку різкого зменшення навантаження, можливо пошкодження устаткування.

Відхилення напруги. При аналізі режимів напруги в електричних мережах, зазвичай, мають справу з відхиленнями фактичних значень від номінальної напруги.

Робота електроприймачів при значеннях напруги, відмінної від номінальної, характеризується зміною техніко-економічних показників.

Розглянемо деякі приклади. У ламп розжарювання при відхиленні напруги ∆U±10 відсотків світловий потік, а, отже, і освітленість робочої поверхні зростає приблизно на 30 відсотків. Однак при цьому термін служби лампи скорочується в три рази. При відхиленні ∆U±10 відсотків термін служби зростає приблизно в два рази, але зате світловий потік знижується в середньому на 30 відсотків. У результаті різко знижується освітленість робочої поверхні, а отже, і продуктивність праці робітників.

Реактивні опори в елементах сучасних електричних мереж і трансформаторів переважно більші за активні. Тому режим напруг в електричних мережах в основному визначається значеннями реактивної потужності. Крім того, необхідний режим напруг може бути забезпечений тільки за умови наявності резерву балансу реактивної потужності. Це означає, що у всіх основних вузлах системи наявна потужність джерел повинна бути більша за сумарну реактивну потужність навантаження споживачів з урахуванням втрат її в елементах мережі.

Несиметрія напруг характеризується збільшенням напруг зворотної і нульової послідовності, у результаті чого збільшується сумарне відхилення від номінальної напруги і, отже, погіршується режим напруг в електроприймачах. Дуже несприятливо впливає напруга зворотної послідовності навіть невеликого значення на роботу обертових електричних машин. У них струми зворотної послідовності стають значними. При цьому виникає обертове магнітне поле зворотної послідовності, ЕРС, струми подвійної частоти в колах роторів, що призводить до додаткового нагрівання відповідних частин машини.

Найчастішою причиною несиметрії напруг на практиці є нерівність струмових навантажень фаз. При цьому розрізняють два види несиметрії: систематичну та імовірнісну. Характерною ознакою систематичної несиметрії є постійне перевантаження однієї з фаз. У цьому випадку вирівнюють навантаження фаз перемиканням частини навантаження з перевантаженої на недовантажену фазу. Імовірнісна несиметрія характеризується мінливістю навантажень фаз і, як правило, змінним навантаженням то однієї, то іншої фази (переміжна несиметрія). У цьому випадку необхідно застосовувати автоматичні симетруючі пристрої.

Несинусоїдність напруг характеризується наявністю, крім гармоніки основної частоти U, складових гармонік U_Y інших вищих частот.

У цілому несинусоїдним режимам властиві ті ж недоліки, що й несиметричним. Однак через вищі частоти несинусоїдні струми призводять до додаткового нагрівання обертових машин, а також до нагрівання і збільшення діелектричних втрат у конденсаторах. Можливе також виникнення резонансних явищ у мережах на вищих частотах. При цьому різко зростають значення струмів та напруг на окремих ділянках мережі. Для зниження або усунення вищих гармонік застосовують спеціальні фільтри, що створюють замкнуті кола для відповідних гармонік. При цьому виключається їх поширення в іншій частині мережі.