3.4 Влияние несимметрии напряжения

При несимметрии напряжения возникает ущерб, обусловленный появлением дополнительных потерь в элементах электросетей, сокращением срока службы электрооборудования и снижением экономичности его работы [11, 17].

Имеющаяся в сети несимметрия напряжений обусловливает несимметрию токов потребления даже для симметричных электроприемников. В результате одна из фаз линии электропередачи (ЛЭП) работает с перегрузкой. Поскольку возникающие в каждой фазе ЛЭП потери пропорциональны квадрату тока, то в линии при несимметрии напряжений появляются дополнительные потери по сравнению с симметричным режимом.

У АД токи обратной последовательности, возникающие при несимметрии напряжения, создают тормозящий электромагнитный момент, а также дополнительный нагрев стали ротора за счет токов двойной частоты. Уменьшение вращающего момента приближенно пропорционально квадрату коэффициента обратной последовательности напряжения K_2U. Из-за нагрева резко сокращается срок службы изоляции АД. Установлено, что срок службы полностью загруженного АД, работающего при K_2U = 4 %, сокращается в два раза [17].

Несимметрия напряжения приводит к нагреву трансформаторов и, следовательно, сокращению срока его службы. Например, при номинальной нагрузке трансформатора и K_2U = 10 % срок службы изоляции трансформатора сокращается на 16 % [11].

Токи, обусловленные напряжением нулевой последовательности U₀, создают в стали трансформаторов и электродвигателей поток нулевой последовательности Ф₀, который не выполняет никакой полезной работы, но обеспечивает дополнительный нагрев стали. Это, в свою очередь, также снижает нагрузочную способность трансформаторов и электродвигателей.

3.5 Влияние отклонений частоты

Электрические сети работают преимущественно с отрицательными отклонениями частоты, которые иногда достигают – 1 Гц. Ущерб при пониженной частоте в основном наблюдается из-за снижения производительности механизмов, использующих в качестве электропривода АД [18]. Учитывая, что доля АД на промышленных предприятиях составляет 60 - 85 %, этот ущерб довольно значителен.

3.6 Влияние выбросов и провалов напряжения

В общем случае можно отметить, что АД фильтруют колебания, выбросы и провалы напряжения и лишь большие по глубине и длительности провалы напряжения могут привести к уменьшению момента двигателя ниже момента сопротивления, «опрокидыванию» АД и остановке всего механизма [12].

Исследование влияния выбросов и провалов напряжения на электросварку выполнено в работе [14].

На дуговую сварку резко переменные ПКЭ существенного влияния не оказывают.

Наиболее сильное воздействие они оказывают на сварку, выполненную контактным способом, причем это воздействие проявляется как на качестве самого сварочного процесса, так и на надежности и точности работы схем управления сваркой [13].

На провалы напряжения в сетях контактной сварки накладываются довольно жесткие ограничения как по величине (5% для сварки обычных сталей и 3% для сварки титановых и других жаропрочных сталей и сплавов), так и по длительности. Если продолжительность провала меньше половины времени сварки (время сварки у машин этих типов лежит в пределах от 0,02 до 0,4 с), то в этом случае можно допускать большие пределы провалов напряжения.

Длительность допустимых провалов напряжения для аппаратуры управления машинами контактной электросварки должна быть меньше 0,02 с.

При провалах напряжения более 15% могут отпасть контакты магнитных пускателей [25].

Если имеют место провалы напряжения глубиной более 10 %, то происходит погасание газоразрядных ламп [26]. При выбросах напряжения амплитудой 10 - 15 % наблюдается выход из строя конденсаторов и вентилей преобразовательных агрегатов [11].

Провалы напряжения сети длительностью 0,01 - 0,5 с и достаточно большой глубины (10 – 20 %) приводят (главным образом в результате воздействия на вторичные источники питания [19]):

- к нарушению работоспособности (отказам или неправильной работе) систем управления электротехнологических установок [13];

- сбоям в работе ЭВМ (появлению ошибок в расчетах, выполнению ложных операций, «зависанию» и т.п.);

- отказам бытовой аппаратуры (телевизоров и видеомагнитофонов, магнитофонов и др.).