Чем опасны провалы напряжения в сети и как от них защититься

Что такое провал напряжения

Падение напряжения — это внезапное падение напряжения в точке электрической сети ниже 0,9Unom, после которого напряжение возвращается к исходному уровню или приближается к нему через время от десяти миллисекунд до нескольких десятков секунд.

Глубина и продолжительность — это параметры, которые характеризуют падение напряжения (по отношению к значению напряжения при нормальной работе).

Длительность спада напряжения ∆p — это временной интервал между моментами: начальным и моментом возврата напряжения на исходный уровень или близкий к нему.

Величина глубины погружения напряжения варьируется от 10 до 100%, длительность — от сотых до нескольких десятых секунды.

Частота провалов напряжения, Pn, является вспомогательной характеристикой и определяется как количество провалов напряжения определенной глубины и длительности за определенный период времени по отношению к общему количеству провалов за тот же период времени.

Причины возникновения провалов

Основной причиной провалов в энергосистеме является короткое замыкание в ветвях энергосистемы высшей (35 … 220 кВ), средней (6 … 10 кВ) линий и до 1 кВ, которые отделены от цепи нагрузки данного узла.

Падения напряжения могут возникнуть в сети в любой момент и поэтому не регулируются. Однако для изучения информации о частоте, глубине и продолжительности падений напряжения в системе электроснабжения необходимо включить источники бесперебойного питания для потребителей, чувствительных к перепадам в системе электроснабжения. Такие приемники включают электронные микропроцессорные устройства управления, компьютеры, серверы и другие чувствительные устройства.

Большая нагрузка

Добавление к сети нагрузок с высокой электрической емкостью может вызвать провал напряжения, если они вызывают пусковые токи, в несколько раз превышающие номинальные токи. Это касается двигателей или ламп накаливания, которые при включении могут достигать пускового тока, в 5-7 раз превышающего номинальный ток.

Падения напряжения могут возникать при неправильном проектировании сети и неправильном выборе распределительного устройства для устройств. Для исключения влияния пусковых токов в сети устанавливаются современные устройства защиты, отключающие напряжение в защищаемой части сети, если длительность пусковых токов превышает допустимое значение.

Одним из решений этой проблемы является использование специального преобразователя частоты, который снижает пусковые токи за счет распределения дополнительной нагрузки. Дополнительным решением этой проблемы может быть использование устройств, питающих цепи с меньшим сопротивлением. Однако следует отметить, что это дорогое решение.

Эта проблема представляет собой достаточно серьезную угрозу для потребителей электроэнергии и может привести к неприятным последствиям, например, к возгоранию двигателя в электроприборе. Если вылеты не могут быть устранены указанными выше методами, их влияние на оборудование можно устранить, применив стабилизаторы, электронные регуляторы и динамические стабилизаторы напряжения. Также следует помнить, что просадки могут возникнуть в любой сети, вне зависимости от класса напряжения.

Сетевое происхождение

Распространение неисправности в электросети — довольно сложный процесс. Уровень влияния данного повреждения в данной области на другие части сети зависит от топологии сети, размера нагрузки в данной точке подключения и величины импеданса.

Продолжительность возникшего сбоя напрямую зависит от времени, которое требуется системе защиты для его обнаружения и последующего устранения. Обычно это занимает несколько миллисекунд. Однако помните, что есть случайные повреждения, например, если дерево упало на воздушную линию электропередачи. Однако скорость сброса зависит от характера неисправности, параметров линии и средств защиты. Если это изолированный нейтральный проводник, то в случае однофазного замыкания на землю неисправность может быть устранена в течение двух часов — время, необходимое персоналу для обнаружения неисправности. Двухфазное короткое замыкание обычно отключается за доли секунды с помощьюзащита от последствий отказа.

Если секция полностью отключена на достаточный период времени с помощью автоматического устройства с защитной функцией, все устройства в секции должны быть полностью обесточены. пока неисправность не будет устранена и не проверена специалистами, а в поврежденном месте не будет восстановлено питание. Автоматическое закрывающее устройство может упростить эту ситуацию, но в то же время может способствовать большему количеству провалов. В случае срабатывания схемы защиты автоматическое повторное включение восстанавливает питание через заданное время. Время задержки зависит от требований к электросети. Для ответственных потребителей задержка составляет доли секунды, для других категорий потребителей задержка может составлять до нескольких секунд.

Если неисправность полностью устранена, блок перезапускается, и питание поврежденной области возвращается в стабильное нормальное состояние. Однако, если неисправность не была устранена во время автоматического повторного включения, защитные устройства срабатывают и отключают напряжение на поврежденном участке сети с минимальной задержкой по времени. Чтобы избежать последующего отказа, отключенный участок линии можно снова замкнуть только после того, как неисправность будет обнаружена и устранена.

Однако, если неисправность не может быть устранена повторным включением, автоматический выключатель должен быть повторно включен. Повторение этого процесса приведет к тому, сколько раз пользователь запустит программу автоматического выключателя. Следует учитывать, что при каждой попытке перезапуска напряжение снова будет падать на всех остальных участках, а это значит, что у других пользователей будет серия падений.

Способы защиты

Итак, вы узнали, что это за явление, а теперь поговорим о том, как можно организовать защиту от отключения электроэнергии в сети. Если вам нужно защитить маломощную нагрузку, вы можете просто установить источник бесперебойного питания (ИБП). Это решение может быть использовано даже на промышленных предприятиях для аварийного отключения технологических процессов и безопасного хранения информации.

Если необходимо защитить большую нагрузку от перепадов напряжения, в этом случае необходимо использовать специализированные системы, выполняющие динамическое восстановление напряжения. Такие системы способны компенсировать недостающую часть напряжения, но этот вид защиты работает только непродолжительное время. Поэтому они не способны защитить от длительных падений напряжения в электрической сети.

Это все, что мы хотели рассказать вам о провалах напряжения в сети, их причинах и способах защиты устройств от этого явления. Следует отметить, что наиболее чувствительной к свесам является компьютерная техника. Поэтому, если это явление наблюдается в вашей сети, обязательно защитите электронику, используя вышеуказанные методы.