Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







На режимы работы электрических сетей и оборудования





 

В параграфе приведён анализ полученных ранее данных.

Исследование влияния резко переменных изменений напряжения на работу электроприемников (ЭП) является актуальной задачей. Наличие этих данных позволяет оценивать работоспособность различных ЭП при существующем качестве напряжения в сети, а также обосновать организационно-технические мероприятия, направленные на улучшение их работы.

При проведении этих исследований возможно несколько принципиально различных подходов: методология пассивного экперимента (связанного с длительным ожиданием момента возникновения возмущений напряжения); привлечение методов математического моделирования как возмущений, так и рассматриваемого объекта (ЭО определенного типа); привлечение методов физического моделирования возмущений напряжения с использованием реального элементов ЭО или их физических моделей (меньшей мощности).

Определение степени влияния резко переменных изменений напряжения с помощью математических и аналоговых моделей даёт большую погрешность, обусловленную допущениями при описании модели ЭП.

Применение для этих целей метода пассивного экспериментального исследования [10], в силу случайного характера и кратковременного процесса протекания изменений напряжения в сети, сопряжено со сложностью и трудоёмкостью получения информации, а также невысокой точностью.

Суть метода пассивного эксперимента заключается в том, что к электроприёмнику подключается измерительная аппаратура, регистрирующая все происходящие в сети изменения напряжения и ответную реакцию ЭП на эти изменения. По этим данным получают оценку степени влияния тех или иных характеристик изменений напряжения на работу исследуемого электроприёмника. Несмотря на простоту применяемого способа, к его недостаткам, связанным со случайным характером изменения напряжения в электрической сети, следует отнести большое время, затрачиваемое на проведение исследований, значительный расход материалов (фотобумаги, фотоплёнки и т. п.), сложность и трудоёмкость обработки полученной информации, а также невысокую точность такой оценки.

Очевидно, что значительное упрощение этой задачи может быть достигнуто при использовании специальных устройств – имитаторов, позволяющих моделировать на зажимах электроприёмников возмущения напряжения требуемой формы, с необходимыми параметрами моделирования и многократной частотой их повторения.

Для разработки технических требований к имитаторам резко переменных изменений напряжения необходимо знать параметры этих изменений и особенности их влияния на электрооборудование.

Значительная доля достоверной информации о влиянии резко переменных возмущений напряжения на ЭО может быть получена из архива – известных источников информации. Эта часть информации была накоплена методом пассивного эксперимента, характеризующегося длительным ожиданием спонтанного появления возмущения напряжения в действующей сети с фиксацией реакции ЭО на это возмущение. Иногда статистика при использовании пассивного эксперимента накапливается в течение нескольких десятков лет.

Исследованию влияния колебаний, выбросов и провалов напряжения на работу различных электроприемников посвящено значительное количество работ. Эти данные чаще всего получены методом пассивного эксперимента.

На первом этапе целесообразно изучить в основных источниках результаты исследований, проведенных Вагиным Г.Я. [9], Гурвичем И.С. [1], Тэндоном М.Л. [11], авторами [12].

На втором этапе могут быть обобщены результаты исследований, опубликованных в источниках [7, 13 – 22].

Ниже приведён реферативный обзор результатов этих исследований.

Наиболее широко исследовано влияние колебаний напряжения на осветительные установки, содержащие различные источники света: лампы накаливания, ртутные лампы низкого и высокого давления и другие. Из теории источников света известно, что изменения напряжения на зажимах осветительных установок влияют на их энергетические и световые характеристики, среди которых существенное изменение претерпевает световой поток ламп накаливания. Следует отметить, что влияние колебаний напряжения на лампы накаливания подробно исследовано как в СССР, так и за рубежом.

Степень влияния изменений светового потока усветительных устано-вок на зрение зависит от значения размахов изменений и частоты следования колебаний напряжения сети, питающей осветительную установку.

Резкие изменения (мигания) светового потока отрицательно влияют на зрение человека, вызывая раздражительность, общую утомляемость.

В результате таких воздействий резко снижается производительность труда, особенно в тех сферах, где работа связана со значительным зритель-ным напряжением [13].

Лампы накаливания относятся к единственным электроприёмникам, для которых в ГОСТ 13109-97 установлены допустимые нормы колебаний напряжения.

В последние годы широкими темпами внедряются высокоэффективные и экономичные источники света, световые и энергетические показатели которых значительно превосходят лампы накаливания. Объём выпуска этих источников составляет примерно 50 % от общего объёма выпускаемых ламп. Среди них значительную долю составляют ртутные дуговые лампы ДРЛ.

Световые характеристики ламп ДРЛ менее чувствительны к колебаниям напряжения по сравнению с лампами накаливания [14]. Характерной особенностью этих ламп является нестабильность горения дуги при резко переменном характере изменения напряжения.

Провалы напряжения глубиной до 10 % относительно Uном длительностью 0,02 – 0,03 с приводят к погасанию этих ламп [15].

Так как повторное зажигание ламп ДРЛ происходит не сразу, а через определенные промежутки времени 3 – 15 мин (в зависимости от мощности ламп и условий их охлаждения), то погасание ламп снижает надёжность и ухудшает качество работы осветительных установок.

Срок службы ламп ДРЛ сильно зависит от частоты их включения [16]. При частых повторных зажиганиях ламп, происходящих из-за глубоких и достаточно длительных провалов напряжения в осветительной сети, резко увеличивается интенсивность распыления электродов, что приводит к преждевременному потемнению трубок кварцевых горелок. Световая отдача последних резко уменьшается и полезный срок службы ламп ДРЛ сокращается.

Колебания напряжения оказывают отрицательное влияние на работу электросварочных машин [9].

Наиболее существенно колебания напряжения влияют на работу машин контактной электросварки, продолжительность процесса сварки которых составляет 0,02 – 0,4 с.

Было замечено, что если длительность колебаний напряжения больше длительности процесса сварки при размахе колебаний 5 % для обычных сталей и 3 % для титановых и других жаропрочных сталей и сплавов, то происходит низкокачественная сварка изделий.

Автором работы отмечено негативное влияние колебаний напряжения на работу аппаратуры управления сварочными машинами.

Колебания напряжения длительностью более 0,2 с вызывали сбои в работе аппаратуры управления, что, в конечном счете, приводило к браку выпускаемой продукции.

Кратковременные провалы напряжения заметно влияют на частоту вращения асинхронных двигателей малой мощности [7].

Изменения частоты вращения асинхронных двигателей возникают в тех случаях, кода момент сопротивления нагрузки оказывается больше вращающего момента двигателя, последний зависит от квадрата питающего напряжения.

Особенно неблагоприятно это явление на предприятиях химической, текстильной, целлюлозно-бумажной, металлургической промышленности и др. «Толчки» скорости вращения приводов приводят к браку выпускаемой продукции: обрывам нити, проволоки, бумаги, тонкостенных прокатных листов и т. п.

В [17] говорится о возможности размыкания контактов магнитных пускателей при провалах напряжения глубиной более 15 % Uном.

В [23] оценку срабатывания реле при больших уставках предлагается выполнять по площади выброса. Эксперименты показали [18, 19], что при постоянной длительности импульсов значение площади импульсов, при которой срабатывает реле, практически не зависит от их формы.

Имеются данные о том, что колебания напряжения отрицательно влияют на работу автоматики и телемеханики, станков с числовым программным управлением и вычислительной техники.

В работах [1, 9, 11], посвященных этому вопросу, говорится о том, что выбросы и провалы напряжения приводят к нарушению режима стабилизации блоков питания, к выходу из строя его элементов, к сбоям в работе и разрушению массива информации в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) ЭВМ.

На базе экспериментальных исследований, проведенных в [20], было установлено, что провалы напряжения длительностью в один полупериод вызывают сбой в работе системы обработки данных ЭВМ. Это приводит к неправильным результатам расчёта, многократным повторным транслированиям программы, что увеличивает время использования вычислительных машин.

В работе [21] был проведен анализ сбоев ЭВМ серии ЕС.

В ходе экспериментальных исследований установлено, что причиной этих сбоев являются, в частности, колебания напряжения определенной частоты, длительности и глубины (по всей видимости, авторы [21] имеют в виду провалы напряжения).

В [21] получены экспериментальные зависимости провалов напряжения допустимой глубины в функции от их допустимой длительности и частоты повторения.

На рис. 1.5, а, б показаны экспериментальные кривые провалов напряжения допустимой глубины, длительности и частоты повторения.

Авторы отмечают, что провалы напряжения, лежащие ниже указанных кривых, не приводят к сбоям в работе ЭВМ с вероятностью 0,95.

Авторами [12] были получены аналогичные результаты при исследовании воздействия провалов напряжения различной глубины и длительности на следующие электроприемники:

1) ЭВМ типа «Проминь-2» (эксперименты проводились в 1983 году в электрической сети 220 В кафедры электроснабжения промышленных предприятий и городов Новочеркасского политехнического института);

2) системы управления (СУ) газовыми печами фирмы «Италимпианти», которые применяются для термической обработки обечаек атомных реакторов на производственном объединении «Атоммаш» (эксперименты проводились в 1982 году в электрической сети 380 В производственного объединения «Атоммаш»).

Испытания указанных ЭП проводились авторами имитатором выбросов и провалов напряжения, описанным в 4.6.

Сбои в работе системы управления приводят к погасанию пламени горелок печи. Особенно неблагоприятны те случаи, когда температура в печи меньше 600°С. Самовоспламенения газа при такой температуре не происходит, в связи с чем повторное зажигание горелок осуществляется вручную после обязательной продувки печи.

За этот промежуток времени заготовки реактора остывают, а это нарушает технологический регламент их термообработки.

Народнохозяйственный ущерб определяется дополнительным расхо-дом газа на повторный нагрев и снижением производительности печи за счет повторного нагрева. Потерянное время измеряется десятками часов.

При исследовании причин было установлено, что нарушение работы системы управления печи происходит из-за глубоких провалов напряжения в сети при их достаточной длительности. Экспериментальные данные приведены в таблицах 1.1 и 1.2.

 

 

 

Рис. 1.5. Экспериментальные зависимости допустимых провалов напряжения:

а) длительности от глубины;

б) частоты превышения от глубины

 

На рис. 1.6 и 1.7 приведены критические зависимости длительности tп провалов напряжения от их глубины Uп, разделяющие все пространство значений характеристик провалов на 2 области: 1 – область допустимых провалов и 2 – область недопустимых провалов.

 

Таблица 1.1

Критические значения глубины Uп и длительности tп







ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2023 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.