O efeito de flutuações de tensão, afundamentos e desequilíbrio na operação de equipamentos elétricos

Consequências das oscilações e quedas de tensão na rede elétrica

As flutuações e quedas de tensão na rede elétrica levam às seguintes consequências:

— flutuações no fluxo luminoso dos dispositivos de iluminação (efeito flicker);

— deterioração da qualidade dos receptores de televisão;

— mau funcionamento do equipamento de raios X;

— operação falsa de dispositivos reguladores e computadores;

— perturbações no funcionamento dos conversores;

— flutuações no torque do eixo das máquinas rotativas, causando perdas adicionais de eletricidade e aumento do desgaste dos equipamentos, bem como distúrbios nos processos tecnológicos que exigem uma velocidade de rotação estável.

O grau de influência no funcionamento do equipamento é determinado pela amplitude das oscilações e sua frequência.

Flutuações de carga de alta potência, por exemplo, laminadores, causam flutuações no torque, potência ativa e reativa dos geradores de usinas locais.

As flutuações e quedas de tensão superiores a 10% podem provocar o apagamento das lâmpadas de descarga de gás, que, dependendo do tipo de lâmpada, só podem reacender após um período de tempo considerável. Com flutuações profundas e quedas de tensão (mais de 15%), os contatos das partidas magnéticas podem cair, causando interrupções na produção.

Flutuações de oscilação de 10-12% podem causar danos aos capacitores, bem como às válvulas retificadoras.

Flutuações bruscas na tensão têm um impacto negativo na dinâmica do movimento do trem. Sobretensões e surtos causados ​​por flutuações de tensão reduzem a confiabilidade dos contatores e são perigosos em termos de disparo. Para material rodante elétrico, flutuações da ordem de 4-5% são perigosas.

Influência das oscilações e quedas de tensão no funcionamento de equipamentos elétricos

As flutuações de tensão praticamente não afetam a qualidade da soldagem a arco elétrico (devido à inércia dos processos térmicos no metal de solda), mas afetam significativamente a qualidade da soldagem a ponto.

O aumento das perdas elétricas nas redes intra-usinas causadas por oscilações de tensão com amplitude de 3% não ultrapassa 2% do valor inicial das perdas.

Em plantas metalúrgicas, flutuações de tensão superiores a 3% levam a uma discrepância nas velocidades de operação dos acionamentos de laminadores contínuos, o que reduz a qualidade (estabilidade de espessura) da tira laminada.

Na produção de cloro e soda cáustica, as flutuações de tensão causam um aumento acentuado no desgaste do ânodo e uma diminuição na produtividade.

Uma queda de tensão durante a produção de fibras químicas provoca o desligamento do equipamento, que leva de 15 minutos em caso de falha de 10% do equipamento) a 24 horas em caso de falha de 100% do equipamento) para reiniciar. Os produtos defeituosos representam de 2,2 a 800% da tonelagem de um ciclo tecnológico. O tempo para recuperação total do processo tecnológico chega a 3 dias.

A influência de flutuações e quedas de tensão em motores elétricos assíncronos

Flutuações e afundamentos de tensão têm um efeito perceptível em motores de indução de baixa potência. Isso representa um perigo para as indústrias têxtil, de papel e outras que exigem muito da estabilidade da velocidade de rotação dos acionamentos elétricos. Em particular, as flutuações de tensão em fábricas de fibras artificiais levam à rotação instável dos enrolamentos. Como resultado, os fios de nylon quebram ou são obtidos com espessura irregular.

A influência do desequilíbrio de tensão na operação de equipamentos elétricos

O desequilíbrio de um sistema trifásico com tensão leva ao aparecimento de correntes de sequência negativa e, em redes de 4 fios, além disso, correntes de sequência zero.As correntes de sequência negativa causam aquecimento adicional de máquinas rotativas, o aparecimento de harmônicos não característicos durante a operação de conversores multifásicos e outros fenômenos.

Com um desequilíbrio de tensão de 2%, a vida útil dos motores assíncronos é reduzida em 10,8%, dos motores síncronos - em 16,2%; transformadores — em 4%; capacitores — em 20%. O equipamento aquece devido ao consumo de eletricidade adicional, o que reduz a eficiência. fiação. A velocidade de rotação dos motores assíncronos diminui ligeiramente, as vibrações do eixo e o ruído aumentam.

Para evitar o superaquecimento do motor, sua carga deve ser reduzida. De acordo com a publicação IEC 892, a carga total do motor só é permitida com um fator de sequência negativa de tensão não superior a 1%. Em 2% a carga deve ser reduzida para 96%, em 3% para 90%, em 4% para 83% e em 5% para 76%.

Se as instalações tecnológicas estiverem equipadas com proteção contra desequilíbrio de tensão, em altos níveis de desequilíbrio podem ser desligadas, o que leva a falhas tecnológicas (redução da qualidade e fornecimento insuficiente de produtos, rejeição).

No entanto, o principal efeito do desequilíbrio de tensão é o aquecimento do equipamento, devido ao qual os valores permitidos podem ser excedidos por algum tempo, se nos momentos seguintes isso for compensado por um nível de desequilíbrio menor. Esta provisão refere-se à alteração do desbalanceamento dentro de um tempo que não ultrapasse o tempo de aquecimento do equipamento.

Influência do desvio de tensão e frequência no desempenho de equipamentos elétricos

Os desvios de tensão no sentido positivo levam à redução das perdas nas redes, aumento do desempenho dos mecanismos acionados por motores assíncronos), mas o consumo de energia aumenta, a vida útil dos equipamentos, principalmente as lâmpadas incandescentes, é reduzida.

Um desvio negativo da classificação leva a fenômenos opostos, exceto que a vida útil dos motores também é reduzida. A tensão ótima do motor (com base em sua vida útil) nem sempre é igual à tensão nominal, mas se for diferente dela, a vida útil é reduzida.

Os desvios de frequência têm ainda menos efeito na vida útil do equipamento e perdas de energiadesvio de tensão.

O principal componente de dano por desvios de tensão e frequência é determinado por alguma redução no desempenho do equipamento e é semelhante ao dano por limitações impostas na quantidade de energia usada.

Na maioria das indústrias, esse declínio é compensado por um aumento nas horas-máquina ou nas horas extras. Experimentalmente, só pode ser corrigido em linhas automáticas com produção contínua.

Em alguns casos, a redução da tensão dentro dos limites aceitáveis ​​é usada para reduzir o consumo de energia, o que é considerado uma medida de economia de energia.