Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 393

Скачиваний: 11

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1 (°/о)2

или

1/10 000. Например,

при

неодинаковости

25 (%)2

квадрат

относительных

отклонений 25/10 000,

а сами отклонения 5/100, или 5%.

в

электросетях

Для

анализа

режимов

напряжения

применяются

специальные

статистические

анализаторы

напряжения, позволяющие измерять квадрат среднеквад­

ратичного отклонения

(Fc к )2 и величины среднего значе­

ния отклонения напряжения,

%, за время Т:

Т,

т

юо Г

г/

F c p — -у, ^

V t dt.

о

По этим данным может быть определена дисперсия случайной величины, характеризующая меру отклонения от среднего значения случайной величины:

a2= (Fc.It)2- ( F cp)2.

По полученным измерениями величинам а2, (FCK) 2 и FCp можно определить вероятность превышения задан­ ных пределов отклонения, пользуясь таблицами нормаль­

ной функции распределения

(интеграла

вероятности)

[Л. Ю-2].

качества

напряжения

Статистический анализатор

САКН завода Латвэнерго имеет восемь счетчиков, каждый из которых фиксирует за период 0,5—1 мин попадание измеряемого напряжения в определенный разряд (интер­ вал) напряжений Д£Д — U{ — UiH. Если число попаданий в данный разряд составляет пи то вероятность попадания

в і-й разряд Рі = щ/пе, где

пъ — общее число замеров

по всем разрядам.

рекомендуется нумеровать

Для облегчения расчетов

разряды таким образом, чтобы ближайший к середине имел нулевой номер, слева от него отрицательные, справа— положительные номера К ь например:

Кг

—1

—3

—2

—1

0

+1

+2

+3

bUi

ъ иг

ь и 2

ь и 3

6С.1

ьиъ

bUe

bU1

bUs

 

Подсчитывается

вспомогательная

величина

 

 

А =

433

ее дисперсия

^Р Ж І-А >

1

и по ним находятся: математическое ожидание отклонения

W — 8Un-\-AUÂ,

где öU0 — значение 6U для K t -- 0; стандарт отклонения, В,

о = Д£Г|/'5і ,

дисперсия отклонения, В2,

D= a2

инеодинаковость напряжения, В2,

ЛГ=аа + 8Ü2.

Пример расчета. Принимаем MJ = 5 В, 6£70 = 2,5 В. Ре­ зультаты замеров сведены в табл. 12-1.

100 ■3+ 130 • 2+ 980 • 1 +900 - 0 +

+ 600 ( - ! ) + ЮО ( - 2)+ 7° (-3) _ оД84; LOOÜ

 

100 • 9+130 • 4 + 980 • 1 + 900 • 0 +

 

 

+ 600 • 1 + 100-4 + 70-9-0,184«

 

 

Ѵ А ~

2 880

 

_ 1 ’4'

Математическое ожидание

отклонения

 

 

 

Ы) = Ьиа+ ДUА = 2,5 + 5 • 0,184 = 3,42 В.

 

 

 

 

Таблица 12-1

№ разряда

U i

6 Ui

п.г

К.г

8

237.5

17.5

100

3

7

232,5

12.5

130

2

6

227.5

7.5

980

1

5

222,5

2.5

900

0

4

217.5

—2,5

600

—1

3

212,5

—7.5

100

—2

2

207.5

—12.5

70

—3

1

202,5

—17.5

—

—4

 

 

 

 

 

В с е г о замеров

 

2 880

434

Стандарт отклонений

а —AU y~DÂ = 5}' 1,4 = 5,9 В.

Дисперсия отклонения

N = о2 = 5,92 = 35 В2.

Неодинаковость напряжения

N = о 2+ 6С2= 35+ 3/і22= 46,7 В 2,

или в (%) 2

467•1ÜÜ2

 

 

=9,9 ( % ) \

 

2202

 

Вероятность попадания в диапазон 210—230 В

 

 

980 + 900 + 600 + 100

Р * г

_з_____________________ =0 ,9 -9 0 % .

пVi

2 880

 

Для промпредприятий закон распределения отклоне­ ний недостаточно исследован и имеются примеры, когда они не подчиняются нормальному закону. В этом случае указанные статистические анализаторы напряжения могут давать погрешности.

Наиболее чувствительны к отклонениям напряжения лампы накаливания. На рис. 12-1 представлена зависимость мощности, светового потока и срока службы ламп от уров­ ня напряжения сети. Как видно, световой ноток резко падает при снижении напряжения, что и обусловило нижний предел допустимого отклонения напряжения — 2,5%; повышение же напряжения до +5% (допустимое по ГОСТ) сокращает срок службы лампы в 2 раза. Обсле­ дование работы ламп накаливания на Московском авто­ заводе имени Лихачева показывает, что в течение года лампы в ряде цехов меняются 9 раз. При нормальном числе часов горения ламп для двухсменной работы (2 100 ч) фактический срок службы ламп 243 ч против нормы 1 000 ч, или 24%. Исследования влияния отклонений на­ пряжения на работу электроприемников установили зна­ чительные ущербы, вызываемые отклонениями напряже­ ния от номинального [Л. 12-3].

Основными электроприемниками в промышленности являются асинхронные двигатели, и значительный инте­ рес представляют изменения активных потерь и потребле­ ния реактивной энергии в двигателях в зависимости от уровня напряжения. Исследования показали, что при

435

уровнях напряжения в пределах ±:5% работа самого асинхронного двигателя находится в зоне оптимальных показателей; для некоторых типов двигателей оптимальный режим может оказаться при пониженном напряжении.' Уровень напряжения влияет на частоту вращения асин­ хронных двигателей в зависимости от кратности макси­ мального момента МмаІІС и коэффициента загрузки К я. Зависимость частоты вращения асинхронного двигателя

при К я = 1 и Ммакс — 2 следующая:

Напряженію,

% . . . .

80

90 '

95 100

105

110

Скольжение,

% . . . .

3,6

2,5

2.2

2

1,7

1,5

Изменение частоты вра­

 

 

 

0

—J-0,3

+0,5

щения, %

................—1,63 —0,5 —0,2

Как видно, частота вращения асинхронного двигателя

мало изменяется в пределах регламентированного диапа­

отн.ед.

 

зона отклонений напряже­

 

ния по ГОСТ. Однако в

 

%

 

производствах,

в которых

 

800

объем выпуска продукции

 

700

прямо пропорционален ча­

 

стоте

вращения

двигате­

 

 

 

BOO

лей,

уменьшение

выпуска

 

500

продукции даже на 0,2 %

 

при

снижении

 

напряже­

 

400

ния на 5% »может создать

 

300

значительный ущерб пред­

 

приятию. Зависимость та­

 

200

кого

ущерба

от

уровня

 

 

напряжения

называется

 

100

а к о II о м и ч е с к о й

 

 

х а р а к т е р и с т и к о й

 

 

к а ч е с т в а

н а п р я -

Рис. 12-1.

Зависимость основных

ж е II и я.

 

 

 

Например,

исследова­

характеристик ламп накаливания

от отклонений напряжения V.

ния работы автоматов для

1 — световой

поток F; 2 — световая

накатки резьбы [Л. 12-2]

отдача г); з

• мощность Р\ 4 — сред­

показали, что при

сниже­

ний срок службы Т (в процентах).

нии напряжения на 10 %

 

 

производительность

авто­

мата ниже плановой, а при повышении напряжения более чем на 5% качество ухудшается, продукция получается второго сорта. Оптимальные пределы напряжения у дви­ гателя автомата — 100—105% номинального.

436

Весьма чувствительны к отклонениям напряжения элементы электронной и тиристорной автоматики, что вызывает необходимость применения для них местных стабилизаторов напряжения.

Электротехнологические установки, производитель­ ность которых пропорциональна квадрату напряжения, более чувствительны к качеству напряжения. Исследова­ ния, проведенные ЛИЭИ [Л. 12-4], показали следующие величины ущербов от некачественного напряжения.

При среднем отклонении напряжения 3,86% номиналь­ ного на установке электропечей для плавки цветных ме­ таллов общей мощностью 280 кВт был получен перерас­ ход энергии 65 000 кВт-ч/год.

При отклонении напряжения на 2,87% в цехе горячей вулканизации обувной фабрики получается брак, а откло­

нения 1—2 %

ведут к

изменению

температуры

нагрева

и задержке, в

выпуске

продукции,

что дало бы

ущерб

более 1 млн. руб /год, если бы не были приняты меры для ав­ томатического терморегулирования и местного регулиро­ вания напряжения у прессов.

Понижение напряжения на 6—7% на электропечах отжига цветных металлов мощностью 3 х 225 кВт привело к перерасходу электроэнергии 270 тыс. кВт-ч/год и удли­ нению технологического процесса.

Впроизводствах радиоламп отклонение напряжения

±2 % вызывает брак в работе тренировочных аппаратов до 21,6 %, с ущербом до 8 862 руб/год, для устранения ко­

торого

требуется установка стабилизаторов напряжения

у этих

аппаратов.

В установках машин контактной сварки цепей ограни­

чение

колебаний напряжения с ±15 до ±5% приводит

к убыстрению цикла сварки цепей и повышению произво­ дительности на 6 %.

Вустановках электролиза алюминия необходимо под­ держание постоянства тока в серии ванн. При незначитель­ ных отклонениях тока от номинального возникает ущерб, накапливающийся в процессе непрерывного производства до 535 руб. в сутки для серии 150 кА [Л. 12-4].

Впроизводствах диафрагменного электролиза хлора отклонения напряжения в сети в пределах ±5% вызывают нарушения нормальной работы отдельных технологических цехов и снижают производительность предприятия в целом.

Указанные примеры свидетельствуют о необходимости уделять серьезное внимание поддержанию оптимальных

'

437

Смотрите также файлы