Jakie jest niebezpieczeństwo spadków napięcia w sieci i jak się przed nimi chronić
Co to jest zapad napięcia
Zapad napięcia to nagły spadek napięcia w punkcie sieci elektrycznej poniżej 0,9 Un, po którym napięcie powraca do pierwotnego lub bliskiego poziomu po okresie od dziesięciu milisekund do kilkudziesięciu sekund.
Głębokość i czas trwania to parametry charakteryzujące spadek napięcia (w stosunku do wartości napięcia w trybie normalnym).
Czas trwania spadku napięcia ∆tp to przedział czasowy między momentami: początkowym i momentem powrotu napięcia do początkowego lub zbliżonego do niego poziomu.
Wielkość głębokości zapadu napięcia wynosi od 10 do 100%, czas trwania wynosi od setnych do kilku dziesiątych sekundy.
Częstotliwość występowania spadków napięcia Pn jest cechą pomocniczą i jest definiowana jako liczba spadków napięcia o określonej głębokości i czasie trwania przez określony czas w stosunku do całkowitej liczby spadków napięcia w tym samym okresie.
Przyczyny awarii
Głównym powodem występowania zapadów napięcia w systemie zasilania są zwarcia w odgałęzieniach sieci elektrycznej o wysokich (35 ... 220 kV), średnich (6 ... 10 kV) napięciach oraz w sieciach o napięciu do 1 kV, które wychodzą z obwodu zasilania tego węzła obciążenia.
Zapad napięcia może zdarzyć się w sieci w dowolnym momencie i dlatego nie są one znormalizowane. Konieczne jest jednak zbadanie informacji o częstotliwości, głębokości i czasie trwania zapadów napięcia w systemie zasilania, aby uwzględnić nieprzerwane źródła zasilania dla odbiorców wrażliwych na zapady w systemie zasilania. Tymi konsumentami są elektroniczne mikroprocesorowe urządzenia sterujące, komputery, serwery i inne wrażliwe urządzenia.
Duże obciążenie
Włączenie do sieci elektrycznej odbiorników o dużej mocy elektrycznej może spowodować spadek napięcia, jeżeli spowodują prądy rozruchowe, które są kilkakrotnie wyższe niż prądy znamionowe. Jest to charakterystyczne dla silników lub żarówek, gdy są włączone, prądy rozruchowe mogą przekraczać prądy znamionowe 5-7 razy.
Zapad napięcia może wystąpić, jeśli sieć nie jest poprawnie zaprojektowana, a urządzenia przełączające urządzenia są wybrane nieprawidłowo.Aby wyeliminować wpływ prądów rozruchowych, w sieci instalowane są nowoczesne urządzenia ochronne, które odłączają napięcie w chronionym odcinku sieci, jeśli czas trwania prądów rozruchowych przekracza dopuszczalny.
Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest użycie specjalistycznej przetwornica częstotliwości, z jego pomocą osiąga się zmniejszenie wielkości spadków dzięki rozkładowi dodatkowego obciążenia. Kolejnym dodatkowym rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie urządzeń, dzięki którym obwód zasilany jest z mniejszą opornością. Niemniej jednak należy zauważyć, że to rozwiązanie jest kosztowne.
Problem ten stwarza dość poważne zagrożenie dla konsumentów elektrycznych i może prowadzić do złych konsekwencji, na przykład spalenia silnika w urządzeniu elektrycznym. Jeśli problemu awarii nie można rozwiązać metodami opisanymi powyżej, to ich wpływ na urządzenia można wyeliminować za pomocą stabilizatorów, regulatorów elektronicznych, a także dynamicznych reduktorów napięcia. Należy również pamiętać, że zapady mogą występować w dowolnej sieci, niezależnie od klasy napięcia.
Pochodzenie sieciowe
Dystrybucja uszkodzeń w sieci elektrycznej jest procesem dość skomplikowanym. Z topologii sieci wartości obciążenie w określonym punkcie połączenia ogólnego, a także wielkość rezystancji zależy od poziomu wpływu określonego uszkodzenia na konkretny obszar na inne odcinki sieci energetycznej.
Czas trwania powstałej awarii zależy bezpośrednio od tego, jak długo system ochronny musi wykryć, a następnie go wyeliminować. Zwykle zajmuje to kilka milisekund. Niemniej jednak należy pamiętać, że zdarzają się urazy o charakterze losowym, na przykład w przypadku upadku drzewa na napowietrzne linie energetyczne. Szybkość eliminacji zależy jednak od charakteru uszkodzenia oraz parametrów linii i zabezpieczenia. Jeśli jest to linia z izolowanym punktem zerowym, to przy jednofazowym zwarciu doziemnym uszkodzenie można wyeliminować w ciągu dwóch godzin - na czas stwierdzenia uszkodzenia przez personel. Obwód dwufazowy z reguły odłączany jest w ułamku sekundy w wyniku działania ochrony przed uszkodzeniem.
W przypadku całkowitego wyłączenia określonego obszaru na wystarczająco długi czas przy użyciu automatyzacji, która służy jako ochrona, wszystkie urządzenia znajdujące się na terenie powinny być całkowicie pozbawione energii do czasu rozwiązania problemu, specjaliści sprawdzili i przywrócili zasilanie uszkodzony obszar. Automatyczne urządzenie do ponownego zamykania może uprościć tę sytuację, a jednocześnie może przyczynić się do wystąpienia większej liczby awarii. Automatyczne ponowne uruchomienie przywraca zasilanie po pewnym czasie w przypadku automatyki ochronnej. Opóźnienie czasowe zależy od zapotrzebowania na moc w sieci elektrycznej. W przypadku odpowiedzialnych konsumentów opóźnienie to ułamek sekundy, w przypadku innych kategorii konsumentów opóźnienie można zwiększyć do kilku sekund.
Jeśli uszkodzenie zostanie całkowicie wyeliminowane, sprzęt jest ponownie uruchamiany, a moc w sekcji awaryjnej przechodzi w stabilny, normalny stan. Jeśli jednak uszkodzenie nie zostanie naprawione podczas automatycznego restartu, urządzenia ochronne zostaną aktywowane, a uszkodzona część sieci elektrycznej zostanie odłączona od zasilania z minimalnym opóźnieniem. Aby zapobiec rozwojowi sytuacji awaryjnej, ponowne włączenie obszaru pozbawionego napięcia jest dozwolone tylko po zidentyfikowaniu i naprawieniu szkody.
Jeśli jednak uszkodzenie nie zostało skorygowane za pomocą wtórnego przełączenia, nie działało, konieczne jest ponowne włączenie automatyki ochronnej.Powtórzenie tego procesu będzie odpowiadało liczbie uruchomień przez użytkownika w programie automatycznego przełącznika obrotowego. Należy pamiętać, że przy każdej próbie rozruchu wtórnego we wszystkich innych obszarach nastąpi powtarzająca się awaria napięcia, co oznacza, że inni użytkownicy doświadczą serii awarii.
Metody ochrony
Nauczyłeś się, czym jest to zjawisko, porozmawiajmy teraz o tym, jak można zorganizować ochronę przed spadkami napięcia w sieci. Jeśli chcesz zabezpieczyć obciążenie o niskiej mocy, wystarczy zainstalować zasilacz awaryjny (UPS). Takie rozwiązanie można zastosować nawet w obiektach przemysłowych do awaryjnego składania procesów technologicznych i bezpiecznego przechowywania informacji.
Jeśli chcesz zabezpieczyć potężne obciążenie przed spadkami napięcia, w tym przypadku konieczne jest użycie specjalistycznych systemów, które przeprowadzają dynamiczny powrót napięcia. Takie systemy są w stanie zrekompensować brakującą część napięcia, jednak ten rodzaj zabezpieczenia działa przez krótki czas. Dlatego nie są w stanie zabezpieczyć się przed przedłużającymi się spadkami napięcia w sieci elektrycznej.
To wszystko, co chciałem powiedzieć o tym, jakie są spadki napięcia w sieci, jakie są przyczyny ich wystąpienia i jak można chronić sprzęt przed tym zjawiskiem. Należy zauważyć, że sprzęt komputerowy jest najbardziej wrażliwy na awarie. Dlatego jeśli to zjawisko występuje w sieci, należy zabezpieczyć elektronikę przy użyciu powyższych metod.
Przyda się czytać:
Ładowanie ...
