Влияние отклонения напряжения на вентильные преобразователи.

Наиболее распространены вентильные преобразователи управляемые, коммутируемые по трехфазной мостовой схеме.

В управляемых вентильных преобразователях используются либо тиристоры с системой импульсно-фазного управления, либо кремниевые диоды. На некоторых производствах (например, при электролизе) система авторегулирования вентильного преобразователя должна обеспечить постоянство выпрямленного тока, что при отклонении напряжения в питающей преобразователь сети приводит к изменению коэффициента мощности преобразователя λ:

,

где φ₁ – угол сдвига по фазе между первыми гармониками сетевого напряжения и тока;

γ_и – коэффициент искажения, равный отношению действующего значения высших гармоник сетевого тока и первой гармоники.

Для управляемых вентильных преобразователей в первом приближении можно принять φ₁ ≈ α, где α – угол управления вентильного преобразователя. При повышении напряжения в сети система авторегулирования обеспечивает увеличение угла управления α, что приводит к уменьшению коэффициента мощности вентильного преобразователя. При повышении напряжения на 5% значение λ уменьшается на 5% - 7%, что влечет за собой увеличение потребления реактивной мощности. При снижении напряжения значение λ возрастает, что приводит к увеличению тока, протекающего через трансформатор преобразователя, и как следствие возникает рост потерь.

Таким образом, видно, что отклонение напряжения в сети, питающей вентильный преобразователь, приводит к снижению производительности и повышению расхода электроэнергии.

Влияние отклонения напряжения на осветительные приборы

У ламп накаливания прослеживается четкая зависимость питающего напряжения и их световых характеристик. При изменении питающего напряжения по отношению к номинальному напряжению происходит снижение светового потока и, как следствие, уменьшается освещенность рабочей поверхности. При снижении напряжения на 10% от номинального световой поток ламп накаливания и освещенность рабочей поверхности снижается на 40%. При повышении напряжения на 10% происходит рост освещенности на 40%, но при этом срок службы ламп накаливания сокращается в 5 раз.

Газоразрядные люминесцентные лампы не так чувствительны к отклонениям напряжения в питающей их сети. При изменении напряжения на 5% - 7% освещенность рабочей поверхности изменяется на 10% - 15%. Однако, при снижении напряжения люминесцентные лампы начинают «мерцать», а превышение номинального напряжения сокращает срок службы ламп. При снижении напряжения более чем на 20% зажигание газоразрядных ламп не возможно. При повышении напряжения на 10% срок службы люминесцентных ламп сокращается на 20% - 25%.

Отклонение напряжения так же пагубно влияет и на иные электроприемники, таки как вычислительная техника, автоматические устройства с программным управлением и т.д. Например, при выпуске электровакуумных изделий установка для тарировки электронных ламп допускает изменение напряжения не более ±2 % от номинального. При нарушении этого порога брак продукции доходит до 25 %.

Рисунок 36. Зависимости характеристик ламп накаливания от напряжения:

1 – потребляемая мощность;

2 – световой поток;

3 – световая отдача;

4 – срок службы.