Отключения напряжения оказывают значительное влияние на работу асинхронных двигателей. Так, вращающий момент двигателя пропорционален квадрату напряжения на его выво­дах. При снижении напряжения уменьшается вращающий мо­мент и частота вращения ротора двигателя, так как увеличива­ется его скольжение. При значительных снижениях напряжения на выводах двигателя, работающего с полной нагрузкой, момент сопротивления механизма может превысить вращающий мо­мент, что приведет к «опрокидыванию» двигателя, т.е. к его ос­тановке. Снижение напряжения ухудшает условия пуска двига­теля, так как при этом уменьшается его пусковой момент. Кроме того, при снижении напряжения на зажимах двигателя уменьшается потребляемая им реактивная мощность, увеличи­вается ток двигателя, что вызывает перегрев изоляции, а, сле­довательно, уменьшается срок службы двигателя. Повышение напряжения на выводах двигателя приводит к увеличению пот­ребляемой им реактивной мощности.

Снижение напряжения приводит к заметному снижению светового потока ламп накаливания; при снижении напряжения резко сокращается срок службы этих ламп. Увеличение напря­жения приводит к росту потребляемой реактивной мощности люминесцентными лампами. Но изменение показателей у лю­минесцентных ламп значительно меньше при изменении напря­жения, чем у ламп накаливания.

К колебаниям напряжения очень чувствительны освети­тельные приборы, особенно лампы накаливания и электронная техника.

Колебания напряжения, вызывающие мигание источников освещения (фликер-эффект), приводят к утомлению зрения че­ловека, что снижает производительность труда, а в ряде случаев может привести и к травматизму [3].

Колебания напряжения нарушают нормальную работу те­левизоров, телефонно-телеграфной связи, компьютерной тех­ники и т.д.

При колебаниях напряжения более 15 % может быть нару­шена нормальная работа электродвигателей, возможно отпада­ние контактов магнитных пускателей, что приведет к отключе­нию работающих двигателей.

Небольшая несимметрия напряжений (коэффициент не­симметрии напряжений по нулевой последовательности К0u ≈ 1 %) вызывает значительные токи обратной последователь­ности, которые, накладываясь на токи прямой последователь­ности, приводят к дополнительному нагреву статора и особенно ротора двигателя, а, следовательно, к ускоренному старению изоляции и уменьшению его располагаемой мощности. Так, срок службы полностью загруженного асинхронного двигателя, работающего при несимметрии напряжения 4 %, сокращается в 2 раза. В синхронных двигателях, кроме указанного выше, мо­гут возникнуть опасные вибрации.

Несимметрия напряжений значительно влияет на работу однофазных электроприемников, если фазные напряжения не равны. Так, например, лампы накаливания, подключенные к фа­зе с более высоким напряжением, имеют меньший срок службы.

Несинусоидальность напряжения, обусловленная электро­приемниками с нелинейной вольтамперной характеристикой, вызывает появление в сети высших гармонических тока и на­пряжения. Это приводит к дополнительным потерям активной мощности во всех элементах системы электроснабжения, а так­же к ухудшению или нарушению работы устройств автоматики, телемеханики, компьютерной техники и других устройств с эле­ментами электроники.

Таким образом, качество электроэнергии существенно вли­яет на надежность электроснабжения зданий, поскольку ава­рийность в сетях с низким качеством электроэнергии выше, чем в случае, когда показатели качества электроэнергии находятся в допустимых пределах.

ГЛАВА 2

СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Общие положения

По надежности электроснабжения все электроприемники жилых и общественных зданий подразделяют на три категории (табл.2.1, см. приложение, с. 200).

В соответствии с ПУЭ [13] потребители I категории должны иметь не менее двух независимых источников питания, допус­кается питание также от двух близлежащих однотрансформаторных или разных трансформаторов двухтрансформаторных подстанций (ТП), подключенных к разным линиям 6—20 кВ с устройством АВР.

Питание силовых электроприемников и освещения осу­ществляется от общих трансформаторов, если частота размахов изменений напряжения в сети освещения не превышает значе­ний, регламентируемых ГОСТ 13109—98.

Выбор мощности силовых трансформаторов ТП произво­дится с учетом их нагрузочной и перегрузочной способностей.

В жилых зданиях, а также в общественных зданиях, где уро­вень звука ограничен санитарными нормами, размещение встроенных и пристроенных ТП не допускается.

Главные распределительные щиты (ГРЩ) при применении встроенных ТП размещают в смежном с ТП помещении. КТП размещают в одном помещении с ГРЩ.

На встроенных ТП и КТП устанавливают не более двух масляных трансформаторов мощностью до 1000кВА каждый. Число сухих трансформаторов не ограничивается.

В ТП, как правило, устанавливают силовые трансформато­ры с глухозаземленной нейтралью со схемой соединения обмо­ток «звезда—зигзаг» при мощности до 250кВА и «треугольник-звезда» при мощности 400кВА и более [26].

В здании устанавливают одно общее ВРУ или ГРЩ, пред­назначенные для приема электроэнергии от городской сети и распределения ее по потребителям здания. Увеличение коли­чества ВРУ (ГРЩ) допускается при питании от отдельно стоя­щей ТП и нагрузке на каждом из вводов 'в нормальном и ава­рийном режимах свыше 400—630 А.

У каждого из абонентов, расположенных в здании, уста­навливают самостоятельное ВРУ, питающееся от общего ВРУ (ГРЩ) здания.

Электрические сети до 1 кВ жилых и общественных зданий по назначению условно делят на питающие и распределитель­ные. Питающей сетью являются линии, идущие от трансформа­торной подстанции до ВРУ и от ВРУ до силовых распреде­лительных пунктов в силовой сети и до групповых щитков в осветительной сети. Распределительной сетью называют ли­нии, идущие от распределительных пунктов в силовой сети до силовых электроприемников.

Групповой сетью являются:

— линии, идущие от групповых щитков освещения до све­тильников;

— линии от этажных групповых щитков к электроприемни­кам квартир жилых домов.

Сети выполняют по радиальной, магистральной и смешан­ной схемам. В качестве примера на рис. 2.1 приведена питаю­щая радиальная схема силовой сети здания, а на рис. 2.2 — ма­гистральная схема силовой сети здания.

Рис. 2.1. Радиальная схема силовой сети:

1 — распределительный щит; 2 — автоматический выключа­тель; 3 — пусковой аппарат; 4 — линия; 5 — распределительный пункт; 6 — электроприемник

Рис. 2.2. Магистральная схема силовой сети:

1 — распределительный щит; 2 — автоматический выключатель; 3 — питаю­щая линия; 4 — силовой распределительный пункт; 5 — электроприемник; б, 7, 8 — электроприемники, включенные в цепочку.

В жилых и общественных зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых щитков до штепсельных розеток, выполняют трехпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники). Питание стационарных одно­фазных электроприемников выполняют трехпроводными линия­ми. При этом нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не следует подключать на щитке под один контактный зажим.