Влияние качества электрической энергии.

В сельскохозяйственном производстве применяют полупровод­никовую технику с нелинейными характеристиками. Это приво­дит к появлению гармонических составляющих и искажений си­нусоидальной формы кривой напряжения в сетях и вызывает до­полнительные потери мощности и электроэнергии в сельских ус­тановках.

Таким образом, схемы электроснабжения сельских потребите­лей, их структура и режим работы имеют особенности, которые снижают качество электроэнергии и увеличивают ее потери.

Показатели качества электрической энергии (ГОСТ 13109-87):

отклонение частоты — разность между фактическим и номинальным значениями, усредненная за 10 мин. Допустимо отклоне­ние частоты +0,1 Гц в номинальном режиме;

колебание частоты — разность между наибольшим и наимень­шим значениями частоты при достаточно бистром ее изменении (не менее 0,2 Гц/с). Допустимо колебание частоты не более 0,2 Гц сверх отклонения частоты;

отклонение напряжения — разность между фактическим и но­
минальным значениями напряжения за длительный промежуток
времени.

Норма отклонения напряжения: на зажимах электродвигателей в пределах от —5 до +10 %,. остальных электроприемников ±5 %.. Исследованиями ВИЭСХ установлено, что указанные нормы сле­дует принимать для крупных животноводческих ферм и комплек­сов. В других случаях электроснабжения сельского хозяйства от­клонение напряжения на зажимах электродвигателей от —7,5 до + 10%, на зажимах остальных электроприемников ±7,5%. Эти нормы утверждены специальной инструкцией Минэнерго;

колебания напряжения — кратковременные и частые отклоне­ния напряжения. Например, при шести колебаниях в час их зна­чение не должно превышать 2 % сверх допустимого отклонения напряжения;

несинусоидальность формы кривой напряжения — отношение действующего значения напряжения всех высших гармоник к дей­ствующему значению напряжения основной гармоники. Это от­ношение должно быть не более 0,05;

смещение нейтрали — отношение напряжения нулевой последо­вательности к фазному напряжению прямой последовательности: к_с = 100U₀/ U_1ф (К_с должно быть не более 5 %);

несимметрия напряжений — отношение напряжения обратной последовательности к прямой: К_н = 100U_2ф/ U_1ф (К_н не более 5%).

Из всех показателей первостепенное значение имеют отклоне­ние и колебание напряжения, так как они в большей мере влияют на технико-экономические параметры всех видов электрооборудования.

Повышение напряжения катастрофически опасно для ламп на­каливания. При повышении напряжения на 10 % срок службы снижается в 5 раз, при 15 % лампа служит не более 90 ч, т. е. всего одну неделю. В таких случаях экономически оправдано примене­ние местных средств регулирования напряжения, вольтодобавочных трансформаторов.

Электронагревательные установки также чувствительны к от­клонениям напряжения. Их мощность связана с напряжением квадратичной зависимостью. Отрицательные отклонения сильно снижают производительность, а положительные — снижают срок службы. Выбирают оптимальный режим регулированием мощнос­ти электронагревателя.

Отклонение напряжения влияет практически на все характери­стики асинхронного электродвигателя, особенно неблагоприятно на момент двигателя, потребляемый ток, а следовательно, на на­грев и срок службы.

Снижение напряжения существенно уменьшает крутящий мо­мент. Например, при δ U = —10 % момент уменьшается на 19%. Отрицательное отклонение может настолько снизить момент, что затруднит пуск электродвигателя или вызовет его «опрокидыва­ние» при работе с нагрузкой. При эксплуатации электроприводов сельскохозяйственных машин эти факторы необходимо учиты­вать. Наряду с оптимизацией загрузки электродвигатель должен быть отрегулирован на возможность пуска в конкретных условиях.

Зависимость тока электродвигателя и потерь в нем от напряже­ния имеет экстремальный характер. Наименьшее значение тока наблюдают, как правило, при номинальном напряжении. Для двигателя, имеющего неизменную номинальную нагрузку, с ростом напряжения активная составляющая тока холостого хода уменьшается, а намагничивающая – увеличивается.

Из-за большего числа неблагоприятных факторов, действую­щих в условиях сельского хозяйства на электрооборудование, рез­ко возрастает роль его технической эксплуатации. Благодаря сво­евременному проведению оперативного и планового технических обслуживании, текущего и капитального ремонтов удается под­держивать требуемую эксплуатационную надежность электрообо­рудования. Однако выполнение этих мероприятий в условиях сельского хозяйства связано с определенными трудностями.

В отличие от промышленности, где сконцентрировано одно­типное электрооборудование на относительно небольших произ­водственных участках и имеется возможность планового обслужи­вания одновременно всего парка электрооборудования, в сельс­ком хозяйстве электрооборудование в пределах одного предприя­тия рассредоточено по многим участкам, удаленным один от другого на значительные расстояния (до 30 км). Кроме этого, на участках часто используют неоднотипное электрооборудование, отличающееся режимами работы и условиями окружающей среды. Все это не позволяет организовать плановое обслуживание одно­временно для всего парка электрооборудования. Возникает необ­ходимость разработки сложных графиков планово-предупреди­тельных работ.