El efecto de las fluctuaciones de voltaje, las caídas y el desequilibrio en el funcionamiento de los equipos eléctricos.

Consecuencias de las fluctuaciones y huecos de tensión en la red eléctrica

Las fluctuaciones y caídas de tensión en la red eléctrica tienen las siguientes consecuencias:

— fluctuaciones en el flujo luminoso de los dispositivos de iluminación (efecto flicker);

— deterioro de la calidad de los receptores de televisión;

— mal funcionamiento del equipo de rayos X;

— operación falsa de dispositivos de regulación y computadoras;

— perturbaciones en el funcionamiento de los convertidores;

— fluctuaciones en el par del eje de las máquinas rotativas, que provocan pérdidas adicionales de electricidad y un mayor desgaste de los equipos, así como perturbaciones en los procesos tecnológicos que requieren una velocidad de rotación estable.

El grado de influencia en el funcionamiento del equipo está determinado por la amplitud de las oscilaciones y su frecuencia.

Las fluctuaciones de carga de alta potencia, por ejemplo, los trenes de laminación, provocan fluctuaciones en el par, la potencia activa y reactiva de los generadores de las centrales eléctricas locales.

Las fluctuaciones y caídas de tensión superiores al 10 % pueden provocar el apagado de las lámparas de descarga de gas que, según el tipo de lámpara, pueden volver a encenderse después de un tiempo considerable. Con fluctuaciones profundas y caídas de tensión (más del 15 %), los contactos de los arrancadores magnéticos pueden caer, provocando interrupciones en la producción.

Las fluctuaciones oscilantes del 10 al 12 % pueden dañar los condensadores y las válvulas rectificadoras.

Las fluctuaciones bruscas de voltaje tienen un impacto negativo en la dinámica del movimiento del tren. Las sobretensiones y las sobretensiones provocadas por fluctuaciones de tensión reducen la fiabilidad de los contactores y son peligrosas en términos de disparo. Para el material rodante eléctrico, las fluctuaciones del orden del 4-5% son peligrosas.

Influencia de las fluctuaciones y caídas de tensión en el funcionamiento de los equipos eléctricos

Las fluctuaciones de voltaje prácticamente no afectan la calidad de la soldadura por arco eléctrico (debido a la inercia de los procesos térmicos en el metal de soldadura), pero afectan significativamente la calidad de la soldadura por puntos.

El aumento de las pérdidas de energía eléctrica en las redes intraplanta provocadas por fluctuaciones de tensión con una amplitud del 3 % no supera el 2 % del valor inicial de las pérdidas.

En las plantas metalúrgicas, las fluctuaciones de tensión de más del 3 % provocan una discrepancia en las velocidades de funcionamiento de los accionamientos de los laminadores continuos, lo que reduce la calidad (estabilidad del espesor) de la banda laminada.

En la producción de cloro y soda cáustica, las fluctuaciones de tensión provocan un fuerte aumento del desgaste de los ánodos y una disminución de la productividad.

Una caída de voltaje durante la producción de fibras químicas provoca el apagado del equipo, lo que toma de 15 minutos en caso de falla del 10% del equipo) a 24 horas en caso de falla del 100% del equipo) para reiniciarse. Los productos defectuosos constituyen del 2,2 al 800% del tonelaje de un ciclo tecnológico. El tiempo de recuperación total del proceso tecnológico alcanza los 3 días.

La influencia de las fluctuaciones y caídas de tensión en los motores eléctricos asíncronos

Las fluctuaciones y caídas de voltaje tienen un efecto notable en los motores de inducción de baja potencia. Esto representa un peligro para las industrias textil, papelera y otras que imponen grandes exigencias a la estabilidad de la velocidad de rotación de los accionamientos eléctricos.En particular, las fluctuaciones de voltaje en las fábricas de fibras artificiales provocan una rotación inestable de los devanados. Como resultado, los hilos de nailon se rompen o se obtienen con un grosor desigual.

La influencia del desequilibrio de tensión en el funcionamiento de los equipos eléctricos.

El desequilibrio de un sistema trifásico con tensión provoca la aparición de corrientes de secuencia negativa, y en redes de 4 hilos, además, corrientes de secuencia cero.Las corrientes de secuencia negativa provocan un calentamiento adicional de las máquinas rotativas, la aparición de armónicos no característicos durante el funcionamiento de los convertidores multifásicos y otros fenómenos.

Con un desequilibrio de tensión del 2 %, la vida útil de los motores asíncronos se reduce en un 10,8 %, la de los motores síncronos en un 16,2 %; transformadores — en un 4%; capacitores — en un 20%. El equipo se calienta debido al consumo de electricidad adicional, lo que reduce la eficiencia. alambrado. La velocidad de rotación de los motores asíncronos disminuye ligeramente, aumentan las vibraciones del eje y el ruido.

Para evitar el sobrecalentamiento del motor, se debe reducir su carga. De acuerdo con la publicación IEC 892, la carga total del motor solo se permite con un factor de secuencia negativa de voltaje de no más del 1%. Al 2% la carga debe reducirse al 96%, al 3% al 90%, al 4% al 83% y al 5% al ​​76%.

Si las instalaciones tecnológicas están equipadas con protección contra el desequilibrio de voltaje, entonces, a altos niveles de desequilibrio, pueden apagarse, lo que conduce a fallas tecnológicas (reducción de la calidad y suministro insuficiente de productos, rechazo).

Sin embargo, el efecto principal del desequilibrio de tensión es el calentamiento del equipo, por lo que se pueden superar los valores admisibles durante algún tiempo, si en los siguientes momentos se compensa con un nivel de desequilibrio inferior. Esta disposición se refiere al cambio de desequilibrio dentro de un tiempo que no exceda el tiempo de calentamiento del equipo.

Influencia de la desviación de tensión y frecuencia en el rendimiento de los equipos eléctricos

Las desviaciones de voltaje en la dirección positiva conducen a una reducción de las pérdidas en las redes, un aumento en el rendimiento de los mecanismos accionados por motores asíncronos), pero aumenta el consumo de energía, se reduce la vida útil de los equipos, especialmente las lámparas incandescentes.

Una desviación negativa de la clasificación conduce al fenómeno opuesto, excepto que la vida útil de los motores también se reduce. La tensión óptima del motor (en función de su vida útil) no siempre es igual a la tensión nominal, pero si se desvía de ella, la vida útil se reduce.

Las desviaciones de frecuencia tienen un efecto aún menor en la vida útil del equipo y pérdidas de energíadesviación de voltaje

El componente principal del daño por desviaciones de voltaje y frecuencia está determinado por alguna reducción en el rendimiento del equipo y es similar al daño por limitaciones impuestas a la cantidad de energía utilizada.

En la mayoría de las industrias, esta disminución se compensa con un aumento en las horas de máquina o las horas extra. Experimentalmente, solo se puede fijar en líneas automáticas con producción continua.

En algunos casos, la reducción del voltaje dentro de los límites aceptables se usa para reducir el consumo de energía, lo que se considera una medida de ahorro de energía.