Высшие гармоники напряжения и тока неблагоприятно влияют на электрооборудование, создавая дополнительные потери в электрических машинах, трансформаторах и сетях, сокращая срок службы изоляции электрических машин и аппаратов, повышая аварийность в кабельных сетях, вызывая сбои в работе систем релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи.

Высшие гармоники напряжения и тока влияют также на значения коэффициента мощности, вращающего момента электродвигателей. Однако снижение этих характеристик, даже при коэффициенте искажения формы кривой напряжения 10-15%, оказывается весьма небольшим. Уровень дополнительных активных потерь от высших гармоник в основных сетях электрических систем составляет несколько процентов от потерь при синусоидальном напряжении. В сетях предприятий, крупных промышленных центров эти потери могут достигать 10-15 % основных технических потерь [13].

Особенно чувствительны к появлению высших гармоник кабельные линии. Увеличение коэффициента искажения синусоидальной формы кривой напряжения KU приводит к старению изоляции.

Качество диэлектрика кабелей характеризуется током утечки, определяющим потери в изоляции кабеля. Измерениями [11] установлено, что при за 2,5 года ток утечки возрастает на 36%, а через 3,5 года на 43%.

При несинусоидальном напряжении наблюдается ускоренное старение изоляции электрических машин, трансформаторов, конденсаторов и кабелей в результате повышенного нагрева токоведущих частей, а также необратимых физико-химических процессов, протекающих под воздействием электрических полей, создаваемых высшими гармониками тока.

Вопросы по «Эксплуатация электрооборудования на среднем и низком напряжении»

1. 
   Задачи и условия рациональной эксплуатации электрооборудования
   

Главная цель эксплуатации электрооборудования, как показа­но в исходных положениях, это обеспечение эффективной работы технологических объектов за счет поддержания требуемой надеж­ности и рационального использования электрооборудования.

В главной цели можно выделить три промежуточные цели — обеспечение требуемой надежности электрооборудования, рацио­нальное использование электрооборудования

---

, поддержание опти­мального уровня затрат на эксплуатацию. Каждая из промежуточ­ных целей предполагает решение ряда технических, технологичес­ких, социальных и организационных задач.

Решение технических задач связано с повышением каче­ства оборудования за счет его совершенствования и своевременной замены устаревших изделий, улучшением обслуживания, оптими­зацией режимов использования и внедрением автоматизации. Технологические задачи направлены на более тщательное согласование технологических процессов сельскохозяйственного производства с возможностями оборудования, на снижение энерго­емкости процессов и повышение качества выпускаемой продукции. Социальные задачи состоят в улучшении моральных, трудо­вых и бытовых условий специалистов электротехнических служб (ЭТС). Организационные задачи направлены на совер­шенствование формы, структуры, принципов управления ЭТС; на улучшение способов выполнения технического обслуживания, те­кущих и капитальных ремонтов; на достижение четкого взаимодей­ствия подразделений и специалистов службы.

2. 
   Эксплуатационные свойства электрооборудования
   

Эксплуатационные свойства электрооборудования – это те его объективные особенности или признаки качества, которые характеризуют, в какой мере то или иное изделие соответствует требованиям эксплуатации. Чем полнее приспособлено электрооборудование к эффективному использованию и техническому обслуживанию (ремонту), тем лучше его эксплуатационные свойства.

3. 
   Оптимизация режимов работы электрооборудования
   

Эффективность использования электрооборудования оценивает­ся по суммарным затратам на единицу наработки и зависит от мно­гих факторов. Большое влияние оказывает мощность нагрузки эле­ктрооборудования. Актуальность правильного выбора нагрузки возрастает в связи с широким применением автоматизированных электроприводов в производстве.

Для электроприводов зависимость критерия эффективности от нагрузки имеет сложный нелинейный характер. При малой нагрузке, т.е. при использовании, например, двигателя завы­шенной мощности, электропривод имеет низкие значения КПД и  . Увеличение нагрузки приводит к улучшению энергетиче­ских показателей, но при этом возникают отрицательные по­следствия - перегрев и снижение надежности двигателя. Лишь при оптимальной мощности нагрузки суммарные затраты до­стигают наименьшего значения, а эффективность эксплуатации электропривода будет наивысшей. В соответствии с повсемест­ным применением двигателей даже незначительные погрешнос­ти выбора их нагрузки приводят к большому народнохозяйст­венному ущербу.

---

Задача обоснования оптимальной нагрузки электрооборудо­вания состоит в том, чтобы выявить и сравнить положительные и негативные последствия, т. е. конкурирующие эффекты, воз­никающие при увеличении нагрузки, и выбрать такую мощность нагрузки, при которой достигается наилучшее значение крите­рия эффективности эксплуатации. В частном случае таким кри­терием служат суммарные потери двигателя.

4. 1   2   3   4   5   6   7   8   9

---

Нагрузочная способность электрооборудования

Под нагрузочной способностью понимают непродолжительную наибольшую перегрузку, которой электрооборудование может си­стематически подвергаться без сокращения срока службы в кон­кретных условиях эксплуатации, определяемых графиком нагрузки и температурой окружающей среды.

В основе расчета нагрузочной способности лежит тепловой износ изоляции. Под воздействием температуры и ряда других факторов физико-химические свойства изоляции с течением времени необратимо ухудшаются. Она теряет эластичность, рас­трескивается и отслаивается от провода. Хотя электрическая прочность самого диэлектрика практически не снижается, изо­ляция не выдерживает механические нагрузки от вибрации, от теплового расширения и разрушается. Этот процесс называется старением. Скорость старения зависит от температуры, а сум­марный износ - от температуры и времени ее воздействия. Эм­пирическим путем установлено, что при изменении температуры на каждые 8...10 °С срок службы изоляции снижается в 2 раза. В периоды неполной нагрузки температура электрооборудования ниже номинальной, и поэтому происходит замедленное старе­ние, благодаря которому создается «резерв» срока службы изо­ляции, который позволяет перегружать электрооборудование. При этом выбирают такую перегрузку и ее длительность, при которых повышенный износ изоляции соответствует ранее обра­зовавшемуся резерву срока службы и, следовательно, сохраняет­ся нормативная долговечность изделия.

5. 
   Резервирование электрооборудования
   

Резервирование характерно тем, что оно позволяет повысить надежность системы по сравнению с надежностью составляющих ее элементов. Повышение надежности отдельно взятых элементов требует больших материальных затрат. В этих условиях резервирование, например, за счет введения дополнительных элементов, является эффективным средством обеспечения требуемой надежности систем.

Если при последовательном соединении элементов общая надежность системы (т.е. вероятность безотказной работы) ниже надежности самого ненадежного элемента, то при резервировании общая надежность системы может быть выше надежности самого надежного элемента.

Резервирование осуществляется путем введения избыточности. В зависимости от природы последней резервирование бывает:

---

• структурное (аппаратное);

• информационное;

• временное.

Структурное резервирование заключается в том, что в минимально необходимый вариант системы, состоящей из основных элементов, вводятся дополнительные элементы, устройства или даже вместо одной системы предусматривается использование нескольких одинаковых систем.

Информационное резервирование предусматривает использование избыточной информации. Его простейшим примером является многократная передача одного и того же сообщения по каналу связи. Другим примером являются коды, применяемые в управляющих ЭВМ для обнаружения и исправления ошибок, возникающих в результате сбоев и отказов аппаратуры.

Временное резервирование предусматривает использование избыточного времени. Возобновление прерванного в результате отказа функционирования системы происходит путем ее восстановления, если имеется определенный запас времени.

Существуют два метода повышения надежности систем путем структурного резервирования:

1) общее резервирование, при котором резервируется система в целом;

2) раздельное (поэлементное) резервирование, при котором резервируются отдельные части (элементы) системы.

6. 
   Диагностирование электрооборудования при техническом обслуживании и текущем ремонте
   

При техническом обслуживании диагностирование проводят с целью оценки технического состояния (работоспособности) и подтверждения, что электрооборудование не требует ремонта до очередного технического обслуживания. Объем диагностирования в этом случае ограничен измерением минимального числа параметров, несущих информацию об общем техническом состоянии электрооборудования.

При текущем ремонте диагностирование проводят с целью определения остаточного ресурса основных узлов и деталей, установления необходимости их замены или ремонта, а также для правильного принятия решения о сроках капитального ремонта электрооборудования.

7. 
   Общие положения эксплуатации воздушных линий (ВЛ) напряжением до 1000 В
   

Задачи эксплуатации могут быть решены при выполнении следующих условий: постоянное наблюдение за воздушными линиями (осмотры); соблюдение допустимых режимов работы по токам нагрузки; проведение измерений, профилактических испытаний и планово-предупредительных ремонтов; ведение технической документации; тщательное расследование причин аварий и разработка мероприятий по их устранению.

---

Смотрите также файлы

• Баллы 40,050,0 Оценка.docx

• День знаний 1 сентября 2022 года Самолётик будущего в день знаний предлагается заложить традицию в регионах, реализующих Всероссийский проект Навигаторы детства.docx

• Прохождении учебной практики.docx

• Rational Pharmacotherapy in Cardiology 201612(5) Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии 201612(5).pdf

• Воспитательная работа как часть воспитательного процесса Воспитание.doc