L'effet des fluctuations de tension, des creux et des déséquilibres sur le fonctionnement des équipements électriques

Conséquences des fluctuations de tension et des creux du réseau électrique

Les fluctuations et chutes de tension du réseau électrique entraînent les conséquences suivantes :

— fluctuations du flux lumineux des dispositifs d'éclairage (effet de scintillement) ;

— détérioration de la qualité des récepteurs de télévision ;

— dysfonctionnement de l'équipement à rayons X ;

— fausse manœuvre des appareils de régulation et des ordinateurs ;

— perturbations dans le fonctionnement des convertisseurs ;

— les fluctuations du couple de l'arbre des machines tournantes, entraînant des pertes supplémentaires d'électricité et une usure accrue des équipements, ainsi que des perturbations dans les processus technologiques nécessitant une vitesse de rotation stable.

Le degré d'influence sur le fonctionnement de l'équipement est déterminé par l'amplitude des oscillations et leur fréquence.

Les fortes fluctuations de charge de puissance, par exemple les laminoirs, entraînent des fluctuations du couple, de la puissance active et réactive des générateurs des centrales électriques locales.

Des fluctuations et des chutes de tension de plus de 10 % peuvent provoquer l'extinction des lampes à décharge qui, selon le type de lampe, peuvent ne se rallumer qu'après un laps de temps considérable. Avec de fortes fluctuations et des chutes de tension (plus de 15%), les contacts des démarreurs magnétiques peuvent chuter, provoquant des perturbations de la production.

Des fluctuations d'oscillation de 10 à 12 % peuvent endommager les condensateurs ainsi que les vannes de redressement.

Les fortes fluctuations de tension ont un impact négatif sur la dynamique du mouvement des trains. Les surtensions et les surtensions provoquées par les fluctuations de tension réduisent la fiabilité des contacteurs et sont dangereuses en termes de déclenchement. Pour le matériel roulant électrique, des fluctuations de l'ordre de 4 à 5 % sont dangereuses.

Influence des fluctuations et chutes de tension sur le fonctionnement des équipements électriques

Les fluctuations de tension n'affectent pratiquement pas la qualité du soudage à l'arc électrique (en raison de l'inertie des processus thermiques dans le métal fondu), mais elles affectent considérablement la qualité du soudage par points.

L'augmentation des pertes d'électricité dans les réseaux intra-usine causées par des fluctuations de tension d'une amplitude de 3% ne dépasse pas 2% de la valeur initiale des pertes.

Dans les usines métallurgiques, des fluctuations de tension supérieures à 3 % entraînent un écart dans les vitesses de fonctionnement des entraînements des laminoirs continus, ce qui réduit la qualité (stabilité d'épaisseur) de la bande laminée.

Dans la production de chlore et de soude caustique, les fluctuations de tension provoquent une forte augmentation de l'usure des anodes et une diminution de la productivité.

Une chute de tension lors de la production de fibres chimiques provoque un arrêt de l'équipement, qui prend de 15 minutes en cas de panne de 10% de l'équipement) à 24 heures en cas de panne de 100% de l'équipement) pour redémarrer. Les produits défectueux représentent de 2,2 à 800 % du tonnage d'un cycle technologique. Le temps de récupération complète du processus technologique atteint 3 jours.

L'influence des fluctuations et des chutes de tension sur les moteurs électriques asynchrones

Les fluctuations et les creux de tension ont un effet notable sur les moteurs à induction de faible puissance. Cela représente un danger pour les industries du textile, du papier et autres qui imposent des exigences élevées à la stabilité de la vitesse de rotation des entraînements électriques.En particulier, les fluctuations de tension dans les usines de fibres synthétiques entraînent une rotation instable des enroulements. En conséquence, les fils de nylon se cassent ou sont obtenus avec une épaisseur inégale.

L'influence du déséquilibre de tension sur le fonctionnement des équipements électriques

Le déséquilibre d'un système triphasé avec tension entraîne l'apparition de courants inverses et, dans les réseaux à 4 fils, de courants homopolaires.Les courants inverses provoquent un échauffement supplémentaire des machines tournantes, l'apparition d'harmoniques non caractéristiques lors du fonctionnement des convertisseurs multiphasés et d'autres phénomènes.

Avec un déséquilibre de tension de 2%, la durée de vie des moteurs asynchrones est réduite de 10,8%, des moteurs synchrones - de 16,2%; transformateurs — de 4 % ; condensateurs — de 20 %. L'équipement chauffe en raison de la consommation d'électricité supplémentaire, ce qui réduit l'efficacité. câblage. La vitesse de rotation des moteurs asynchrones diminue légèrement, les vibrations de l'arbre et le bruit augmentent.

Pour éviter la surchauffe du moteur, sa charge doit être réduite. Selon la publication CEI 892, la pleine charge du moteur n'est autorisée qu'avec un facteur de séquence négative de tension ne dépassant pas 1 %. À 2 %, la charge doit être réduite à 96 %, à 3 % à 90 %, à 4 % à 83 % et à 5 % à 76 %.

Si les installations technologiques sont équipées d'une protection contre les déséquilibres de tension, elles peuvent être désactivées à des niveaux de déséquilibre élevés, ce qui entraîne des défaillances technologiques (diminution de la qualité et offre insuffisante de produits, rejet).

Cependant, l'effet principal du déséquilibre de tension est l'échauffement de l'équipement, à cause duquel les valeurs admissibles peuvent être dépassées pendant un certain temps, si aux moments suivants cela est compensé par un niveau de déséquilibre inférieur. Cette disposition fait référence à la modification du balourd dans un temps qui ne dépasse pas le temps de préchauffage de l'équipement.

Influence des écarts de tension et de fréquence sur les performances des équipements électriques

Les écarts de tension dans le sens positif entraînent une réduction des pertes dans les réseaux, une augmentation des performances des mécanismes entraînés par des moteurs asynchrones), mais la consommation d'énergie augmente, la durée de vie des équipements, en particulier des lampes à incandescence, est réduite.

Un écart négatif par rapport au calibre entraîne les phénomènes inverses, sauf que la durée de vie des moteurs est également réduite. La tension optimale du moteur (basée sur sa durée de vie) n'est pas toujours égale à la tension nominale, mais si elle s'en écarte, la durée de vie est réduite.

Les écarts de fréquence ont encore moins d'effet sur la durée de vie de l'équipement et pertes d'énergieécart de tension.

La principale composante des dommages causés par les écarts de tension et de fréquence est déterminée par une certaine réduction des performances de l'équipement et est similaire aux dommages causés par les limitations imposées à la quantité d'énergie utilisée.

Dans la plupart des industries, cette baisse est compensée par une augmentation des heures-machines ou des heures supplémentaires. Expérimentalement, il ne peut être fixé que sur des lignes automatiques à production continue.

Dans certains cas, l'abaissement de la tension dans des limites acceptables est utilisé pour réduire la consommation d'énergie, ce qui est considéré comme une mesure d'économie d'énergie.