1.Przyczyny zmian napięcia w systemie elektroenergetycznym Uzas powinno być niezmienne w czasie i równe wartości Un odbiornika. Jednak na ogół wartość U jest zmienna w t. Jeśli zmiany zachodzą powoli to nazywamy je odchyleniami U,zaś jak wyst szybko to są to wahania napięcia Powody zmiany wart U w sieci: -zwarcia i przepięcia łączeniowe -obciążenie transformatorów - obciążenie linii przesyłowych -deficyt mocy wytwórczej w systemie -zła regulac wymaganych pozimów napięć w głów-ch punkt system elekroen 2. Dopuszczalne spadki U w sieciach Prąd płynący w sieci o natężeniu I, wywołuje spadek U równy: ΔU=IRLcosϕ+IXLsinϕ RL-rezyst linii; ZL-reakt linii; ϕ-kąt przes fazow Spadek U w sieci zależy od R,X,ϕ. Zmiany obciążenia w sieci powodują zmiany spadków U a co za tym idzie odchylenia U od jego Un, w szczególnych punktach systemu elektroenerget. Odchylenia te (w góre i w dół) są niekorzystne dla pracy odbiorników. dopuszczal spadki U w sieciach zakładów przemysłowych zasil z sieci WN a)siec oświetlen zasil z oddzielnego trafo b)siec silowa zasil z oddziel trafo c)siec ośw i siłowa zasil z oddziel rozdzielnic odbiorczych ze wspóln trafo d)siec ośw i sil zasil ze wspoln rozdzielnic odbiorczej OST-oddzialowa stacja transom, SR-siec rozdzielcza SO-siec odbiorcza Jak zmiany U są powolne to można zastosow regulator U. zazwyczaj jest to w sieciach NN i SN - stosujemy wtedy regulacje napięcia zaa pomocą zaczepów transformatorów. Zakres stosow regulacji +- 5%. 3. wpływ napięcia na silniki asynchroniczne i synchroniczne Wpływ zmian U na pracę silników asynchr zależny jest od konstrukcji silnika i warunków pracy. Moment obrotowy silnika asynchron wyraża się wzorem: Gdzie: Pa-moc przekazywana od stojana do wirnika; ω-pulsacja I∼; s-poślizg; c1-współczynnik koreksji; R1.X1-rezystancja i reakt obwodu stojana silnika; R2,X2-zredukowane wartości rezyst i reaktancji silnika Wzrost momentu obrotowego zależy od kwadratu U. zmiana wydajności napędzanych maszyn zależy od momentu hamującego i może być wprost proporcjonalna do prędkości obrotowej lub do drugiej a nawet trzeciej potęgi prędkości, jak w przypadku napędów typu wentylatorowgo. Z ch-k widac iż wzrost U, w stosunku do wartości znamionowej, jak i jego obciążenie jest niepożądane, gdyż w końcowym efekcie pogarsza warunki eksploatacji silników. Moment obrotowy silnika synchron: M=(UE)sinα/ωX gdzie: M-moment napędowy silnika; U-napięcie sieci; E-SEM silnika; X-reakt silnika; ω-pulsacja prądu przemiennego; α-kąt pomiędzy wektorami EiU. Moment obrotowy silnika synchron jest Prost proporcj do napięcia, czyli wpływ napięcia na ten silnik jest mniejszy niż w przypadku silnika asynchron. Nadmierne zmniejszanie napięcia może jednak spowodować wypadnięcie silnika z synchronizmu. Wpływ zmian nap na transformatory Straty w rdzeniu transformatora w stanie jałowym wyrażają się wzorem: ΔPFe = cnB^2f + cwB2f^2 ; B - indukcja magnet w rdzeniu; f - częst ; cn , cw - stałe zależne od materiału rdzenia. Jeżeli transformator przyłączony jest do źródła o stałej częstotl, to zmianom nap towarzyszyć będzie liniowa zmiana strumienia: Można więc przyjąć że zależność strat w rdzeniu (straty w żelazie) jest w przybliżeniu proporcjonalna do kwadratu napięcia zasilania. Straty w uzwojeniach są z kolei odwrotnie proporcjonalne do kwadratu napięcia. Przy zmianach nap łączne straty zależą od obniżenia transformatora, jego wielkość oraz typu i wpływają na zmiany sprawności transformatora. Obniżenie nap przy stałym obniżeniu powoduje wzrost prądu w uzwojeniach, zaś przy wzroście napięcia następuje przeciążenie i nadmierne grzanie obwodu magnetycznego, powoduje to wzrost zużycia energii oraz obniżenie trwałości izolacji. W sumie należy stwierdzić, że zmiany napięcia są niekorzystne dla transformatora. Wpływ zmian nap na odbiorniki rezystancyjne Zmiana napięć na zaciskach grzejnika rezystancyjnego zmienia jego moc eg zależności: ΔP = k / ΔU^2 ; przy założeniu że rezystancja grzejnika jest stała. Procesowi zmiany mocy towarzyszy zmiana czasu nagrzewania. Zmiana czasu nagrzewania powoduje określone skutki technologiczne. Gdy obniżenie napięcia nastąpi nagle, w trakcie trwania procesu technologicznego, całkowita moc pobierana przez odbiory, może ulec nawet zwiększeniu. Wskutek obniżenia nap zmniejszyła się moc pobierana przez odbiorniki, ale jednocześnie zwiększył się czas ich pracy potrzebny do osiągnięcia odpowiednich warunków technologicznych. Przy stałym poborze energii po wystąpieniu początkowego spadku mocy na skutek obniżenia napięcia, wzrasta ona ponownie po dokonaniu korekty przez regulator. Rośnie również czas trwania procesu technologicznego. Wpływ zmian nap na źródła światła Zmiany nap zasilającego oddziaływają na pobieraną moc, wartość strumienia świetlnego, trwałość i wydajność. Żarówki, będące najpopularniejszymi źródłami światła, charakteryzują się dużą wrażliwością na zmiany nap. Strumień świetlny żarówki zmienia się wg zależności: , przy czym: Φ - strum świetlny żarówki przy nap U ; Φn - strum świetlny żarówki przy nap Un ; δU - odchylenia nap ; Un - nap znamionowe. Moc żarówki zależy od napięcia w potędze 1,6. Jednym z najbardziej zależnych od nap parametrów jest trwałość - czyli czas do przepalenia włókna, określona wzorem: gdzie: Tn - trwałość żarówki przy nap Un ; T - trwałość żarówki przy nap U. Lampy wyładowcze i fluorescencyjne są mniej wrażliwe na zmiany nap niż żarówki. Dla świetlówki strumień świetlny zależy od napięcie w potędze 1,8. 6. Regulacja nap w sieciach elektroenergetycznych Regulację nap stosuje się w celu zmniejszenia odchyleń nap u odbiorców i utrzymanie ich w dopuszczalnych granicach. Regulacja nap w sieci elektroenerget realizowana jest przez: - zmianę siły elektromotorycznej generatorów i przekładni transformatorów, - zmianę impedancji sieci, - doprowadzenie do sieci dodatkowej mocy biernej. Regulacja nap za pomocą zmiany przekładni transformatorów jest najczęściej stosowanym sposobem regulacji napięć. Polega ona na zmianie liczby zwojów, przyłączonych do sieci, w jednym z uzwojeń transformatora. Uzwojeniem tym jest uzwojenie górnego napięcia. Zmiana przekładni transformatora może odbywać się w stanie beznapięciowym, po odłączeniu transformatora od sieci, lub pod obciążeniem. Regulacja napięcia przez zmianę impedancji sieci może odbywać się dwoma sposobami: + przez zmianę konfiguracji sieci, + przez włączenie kondensatorów szeregowych. Zmiana konfiguracji sieci dokonywana jest okresowo, w przypadku wzrostu obciążenia systemu. Polega na włączeniu dodatkowych torów przesyłowych, przez co otrzymuje się zmniejszenie impedancji układu zasilania i mniejszy spadek napięcia. Przy zmniejszaniu obciążenia jest odwrotnie- wyłączając elementy równoległe. Włączenie kondensatora szeregowego do linii przesyłowej powoduje skompensowanie reaktancji indukcyjnej linii. Spadek napięcia na kondensatorze szeregowym zmienia się wraz ze zmianą obciążenia. Kondensatory szeregowe służą do kompensacji wahań napięcia wywołanych praca odbiorników niespokojnych. Regulacja napięć przez zmianę rozpływu mocy biernych polega na zmianie spadków napięcia w linii na skutek zmiany mocy biernej, która jest przesyłana. Jeżeli na końcu linii zainstaluje się kondensator, przyłączony równolegle do szyn, to wytworzona przez niego moc pojemnościowa zmniejszy moc indukcyjną przesyłaną, a tym samym, spadek napięcia w linii.

---