Spannungsschwankungen elektrischer Empfänger

Spannungsschwankungen sind schnelle Spannungsänderungen, die in modernen elektrischen Systemen durch eine ausreichend starke Last verursacht werden können und durch einen gepulsten, sich stark ändernden Charakter des Wirk- und Blindleistungsverbrauchs gekennzeichnet sind.

Bei der Auslegung von Stromversorgungssystemen für elektrische Leistungsgeräte müssen Maßnahmen vorgesehen werden, die Spannungsschwankungen beseitigen oder auf die oben genannten Werte reduzieren, die durch stark wechselnde Belastungen großer Motoren, leistungsstarker Elektroöfen, Gleichrichter usw. verursacht werden.

Von diesen Ereignissen ist zu beachten:

• Konvergenz von Energieverbrauchern mit stark wechselnden Lasten zu leistungsstarken Energiequellen,

• Verringerung der Reaktionsfähigkeit des Versorgungsnetzes,

• Verteilung auf einzelne Leitungen oder Transformatoren von Energieverbrauchern mit stark wechselnder Last,

• Anschluss von Stoß- und Stilllasten an verschiedene Zweige von Transformatoren mit geteilter Wicklung,

• Anwenden einer Längskompensation.

Spannungsschwankungen in 6-10-kV-Netzen durch plötzliche Laständerungen können durch eine Näherungsformel grob ermittelt werden, %

Dabei ist ΔI der Spitzenstrom im 6-10-kV-Netz, Ik der Kurzschlussstrom in diesem Abschnitt des 6-10-kV-Netzes (unter Berücksichtigung der zusätzlichen Stromversorgung durch Synchronmotoren).

Wenn Synchronmotoren mit schnell wechselnder Last von einem ausreichend leistungsstarken System gespeist werden (wenn die Leistung aller Stromquellen im System zehnmal oder mehr höher ist als die Anlaufüberspannung des größten Motors), treten Spannungsschwankungen am Anschlusspunkt des auf Motoren lassen sich anhand der Formel grob ermitteln

Dabei ist SK die Kurzschlussleistung an dem Punkt, an dem δVt bestimmt wird, MBA, ΔQ ist die Änderung der Blindlast (mit positivem Vorzeichen – bei einer Zunahme der verbrauchten Leistung und bei einer Abnahme der Ausgangsleistung), Mvar .

Reis. 1. Stromkreis des Anlassers.

Es wird empfohlen, die Restspannung beim asynchronen Anlauf (oder Selbstanlauf) von Motoren (Abb. 1) anhand der folgenden für die Berechnung abgeleiteten Formeln zu ermitteln (als Basis wird die Motorleistung Sd angenommen) bzw. Einheiten:

Dabei ist Vd der Anteil des Motorklemmenspannungsabfalls am Nennwert, Vsh der Busspannungsabfall, Ki die Nennfrequenz des Motoranlaufstroms.

xload bzw.

xc ist der Kurzschlusswiderstand zu den Sammelschienen des Umspannwerks bzw.Einheiten, SK ist die Leistung eines dreiphasigen Kurzschlusses an den Sammelschienen des Umspannwerks bei einer Spannung von UnkVA, Slast ist die starke Last, die an die Sammelschienen des Umspannwerks angeschlossen ist, kVA, φ Last ist der Phasenverschiebungswinkel von Die andere Last, xdop, ist der zusätzliche Widerstand, der zwischen den Sammelschienen des Umspannwerks und dem Motor (Reaktor, Kabel usw.) angeschlossen ist. Einheiten, xpr ist ein bedingt berechneter Wert, der keine physikalische Bedeutung hat.

Ohne zusätzlichen Widerstand ist der Spannungsabfall Teil des Nennwerts:

Elektrolichtbogenofen

Spannungsschwankungen, die durch den Betrieb eines Lichtbogenofens (EAF) verursacht werden, dürfen die oben genannten Standardwerte unter folgenden Bedingungen nicht überschreiten:

für eine einzelne Spanplatte

für Spanplattengruppe

Dabei ist ST die Nennleistung des Lichtbogenofentransformators, Sk die Leistung des dreiphasigen Kurzschlusses an der Stelle, an der die Möglichkeit des Anschlusses des Ofentransformators geprüft wird, Kn der Anstiegskoeffizient der Spannungsschwankungen während des Betriebs eine Gruppe von n Öfen:

• für Spanplatten gleicher Leistung,

• für Spanplatten unterschiedlicher Festigkeit,

STmax ist die Leistung des größten Ofentransformators einer Ofengruppe.

Für Netze, in denen diese Bedingungen nicht erfüllt sind, müssen spezielle Berechnungen der Spannungsschwankungen durchgeführt werden, um Maßnahmen zu deren Reduzierung zu ergreifen.