Колебания напряжения —
это быстрые изменения напряжения, которые в современных электрических
системах могут быть вызваны достаточно мощной нагрузкой,
характеризующейся импульсным, резкопеременным характером потребления
активной и реактивной мощностей.
При проектировании систем электроснабжения силового электрооборудования необходимо предусматривать мероприятия, устраняющие или снижающие до указанных выше значений колебания напряжения, вызываемые резко-переменными нагрузками крупных двигателей, мощных электропечей, выпрямителей и т. п.
Из таких мероприятий следует отметить:
-
приближение электроприемников с резкопеременными нагрузками к мощным источникам питания,
-
уменьшение реактивного сопротивления питающей сети,
-
выделение на отдельные линии или трансформаторы электроприемников с резкопеременной нагрузкой,
-
присоединения ударных и спокойных нагрузок на разные ветви трансформаторов с расщепленными обмотками,
-
применение продольной компенсации.
Колебания напряжений в сетях 6—10 кВ от резких изменений нагрузки могут быть ориентировочно определены по приближенной формуле, %
где ΔI — пиковый ток в сети 6—10 кВ, Iк — ток короткого замыкания на данном участке сети 6—10 кВ (с учетом дополнительной подпитки синхронными двигателями).
При питании синхронных двигателей с резкопеременной нагрузкой от достаточно мощной системы (если мощность всех источников питания системы в 10 раз и более превышает наброс мощности при пуске самого крупного двигателя) колебания напряжения в точке присоединения двигателей могут быть ориентировочно определены по формуле
где SK — мощность короткого замыкания в точке, в которой определяется δVt, MBА, ΔQ — изменение реактивной нагрузки (с положительным знаком — при увеличении потребляемой и при уменьшении отдаваемой мощности), Мвар.
Рис. 1. Схема питания пускаемого двигателя.
« Подписывайтесь на наши каналы в Telegram: Школа для электрика и Электрика, электромонтажные работы
Остаточное напряжение при асинхронном пуске (или самозапуске) двигателей (рис. 1) рекомендуется определять по следующим формулам, выведенным для расчета (мощность двигателя Sд принимается за базисную), отн. ед.:
где Vд — снижение напряжения на зажимах двигателя, доли номинального, Vш — снижение напряжение на шинах, Кi — номинальная кратность пускового тока двигателя,
xнагр, отн.ед
xс - сопротивление короткого замыкания до шин питающей подстанции, отн. ед., SK — мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающей подстанции при напряжении Uн кВА, Sнагр — прочная нагрузка, присоединенная к шинам питающей подстанции, кВА, φнагр — угол сдвига фаз прочей нагрузки, хдоп — дополнительное сопротивление, включенное между шинами питающей подстанции и двигателем (реактора, кабеля и т. д.), отн. ед., xпр — условная расчетная величина, не имеющая физического смысла.
При отсутствии дополнительного сопротивления снижение напряжения составит, доли номинального:
Дуговая сталеплавильная печь
Колебания напряжения, вызываемые работой дуговой сталеплавильной печи (ДСП), не будут превышать указанных выше нормативных значений при соблюдении следующих условий:
для одиночной ДСП
для группы ДСП
где SТ — номинальная мощность трансформатора дуговой печи, Sк — мощность трехфазного короткого замыкания в точке, для которой проверяется возможность присоединения печного трансформатора, Кн — коэффициент возрастания колебаний напряжения при работе группы из n печей:
• для ДСП одинаковой мощности,
• для ДСП разной мощности,
STмакс — мощность наибольшего печного трансформатора в группе печей.
Для сетей, в которых указанные условия не соблюдаются, следует выполнять специальные расчеты колебаний напряжения для принятия мер по их снижению.