4.3. Проверка сети на колебания напряжения при пуске электродвигателя

Нормами ( СН 357 – 77) определены следующие допускаемые отклонения напряжения ( в % от номинального) на зажимах электродвигателей:

• при длительной работе в установившемся режиме: ±5%;

• у электродвигателей присоединенных к электрическим сетям общего назначения: - 5% + 10%;

• при длительной работе в установившемся режиме для отдельных особо удалённых электродвигателей в номинальных условиях допускается снижение напряжения на 8…10%, в аварийных – 10…12%;

• при кратковременной работе в установившемся режиме (например, во время пуска соседнего большого электродвигателя) – 20…30%;

• на зажимах пускаемого электродвигателя при частых пусках – 10%, при редких – 15%.

В тех случаях, когда начальный момент рабочей машины не превышает 1/3 номинального момента электродвигателя, допускается отклонение напряжения от номинального на 40%.

Потеря напряжения в сети при пуске электродвигателя можно определить по следующему выражению [12]:

∆U% ≈ 100∙Z_с/(Z_с + Z_эд),

где Z_с – полное сопротивления сети, Ом; Z_эд = U_н/(√3 ∙k∙I_ном.) – полное сопротивление короткого замыкания асинхронного электродвигателя. Ом; U_н – номинальное напряжение электродвигателя, В; k – кратность пускового тока электродвигателя; I_ном. – номинальный ток электродвигателя, А.

5. Определение потерь энергии в электрической сети

Потери электрической энергии за год в трёхфазной линии с нагрузкой на конце определяют по следующим выражениям [4]:

8760

∆А = 3∙r∙∫I²∙dt = 3∙r∙I_ср.кв.²∙8760∙10^-3=3∙r∙I²_max.∙τ,

0

где r – сопротивление фазного провода, Ом; I – ток, протекающий в проводе, А; I_max. – максимальный ток, А; t – период времени, за который определяются потери, ч; I_ср.кв.- среднеквадратичный ток, А; τ – время потерь, ч.

Время потерь находится из графика нагрузки графическим путём или определяется по формуле:

8760

τ = ∫ I²dt/I²_max.

0

Если график нагрузки неизвестен, то время потерь потерь можно определить в зависимости от времени использования максимальной нагрузки Т и соsφ по заранее построенным кривым или аналитически по формуле [4]:

τ = ( 0,124 + T/10000)²∙8760.

Для сельских сетей при числе часов использования максимальной нагрузки в пределах от 1800 до 3500 можно воспользоваться формулой:

τ = 0,69∙Т – 584.

Среднеквадратичный ток определяется значениями I_max. и τ:

I_ср.кв. = I_max.∙√( τ/8760).

Время использования максимальной нагрузки:

8760

Т =( ∫ Idt)/ I_max.

0

Потери энергии в трансформаторе [4]:

∆А_т = (1/n)∙∆P_м.н.∙(S_max./S_н)²∙τ + n∙∆P_ст.∙8760,

где ∆P_м.н. – номинальные потери в меди трансформатора (потери к.з.); S_max. – максимальная мощность нагрузки трансформатора; S_н – номинальная мощность трансформатора; n – число трансформаторов, работающих параллельно; ∆Р_ст. – номинальные потери в стали трансформатора (потери холостого хода).