Восприятие человеком легкого мерцания почти всегда является критерием ограничения контроля небольших колебаний напряжения

Колебания напряжения в энергетических системах могут вызвать целый ряд опасных технических влияний, которые приводят к нарушениям производственных процессов и существенным затратам. Но мерцание, с его негативными физиологическими результатами, может воздействовать как на безопасность работника, так и на продуктивность его работы.

Доказательством ложности утверждения того, что в образовательной сфере Европы нет ничего Люди могут быть чувствительны к яркому мерцанию, вызванному колебаниями напряжения. Вообще говоря, мерцание может существенно ослабить наше зрение и вызвать общий дискомфорт и усталость. Физиология этого феномена имеет комплексный характер. Проще говоря, мерцание воздействует на наш зрительный процесс и реакцию мозга, почти всегда производит дискомфорт и ухудшения в качества работы. В некоторых ситуациях, это может даже привести к несчастным случаям на рабочем месте, так как это воздействует на эргономику производственной среды, вызывая усталость у оператора и снижает уровень концентрации.

Что такое мерцание? В основном, это - впечатление неустойчивости зрительного восприятия, индуктируемой источникомсвета, чья яркость или спектральное распределение колеблется со временем. Обычно, это применимо в случае периодических изменений интенсивности света, происходящих из-за колебания питающего напряжения, которое, в свою очередь, может вызываться помехами, внесенными в течение генерации, передачи, или распространения электроэнергии. Однако, мерцание обычно вызывается при использовании больших резкопеременных нагрузок.

Феномен мерцания в источниках света был предметом споров с момента возникновения электрических распределительных сетей. Однако, с ростом числа потребителей и установленной мощности, проблема мерцания стала намного острее.

Давайте рассмотрим колебания напряжения как причину мерцания, что вызывает колебания, методы их уменьшения, и соответствующие стандарты относительно уровня мерцания.

Колебание напряжения определяется как серии среднеквадратических изменений напряжения или как периодически изменяющаяся кривая сигнала напряжения.

Особенностями определения колебаний напряжения являются:

• Амплитуда изменения напряжения (разница между максимумом и минимумом среднеквадратических или пиковых значений напряжения, происходящее во время возмущения);
• Число изменений напряжения в определенную единицу времени;
• Побочные эффекты (как например мерцание) изменений напряжения связаны с помехами.

До недавнего времени, колебания напряжения в электрических системах, и на вводах нагрузок, характеризовались, используя факторы, связанные с полным размахом среднеквадратического изменения напряжения в электрической системе. Энергия колебаний напряжения, их энергетический спектр (также называемый энергетический спектр колебаний напряжения), и их продолжительность были приняты во внимание при оценивании колебаний напряжения. В настоящий момент, основные параметры, которые определяют колебания напряжения, - это краткосрочная строгость мерцания, под названием индекс СST, и длительная строгость мерцания, под названием индекс СLT. Эти параметры основаны на воздействиях колебания напряжения на освещение и их влиянии на людей.

Источники колебаний напряжения. Основная причина изменений напряжения - это время изменнения реактивной составляющей переменных нагрузок. Такие нагрузки включают в себя дуговые печи, железопрокатные станы, и основные подъемные машины — все из них – это нагрузки с высокой степенью изменения мощности, делающие возможность короткого замыкания в точке общего присоединения.

Малые силовые нагрузки, как например пуск индукционных двигателей, сварочных аппаратов, паровых котлов, электрических регуляторов, электрических пил и молотков, насосов и компрессоров, подъемных кранов и лифтов также может быть источниками мерцания.

Другие причины - это переключение конденсатора и включение трансформатора на холостой ход, который может изменить индуктивную составляющую внутреннего сопротивления источника. Изменения в генерируемой мощности ветротурбин, например, также могут иметь влияние. Иногда, колебания напряжения вызываются низкочастотными высшими гармониками напряжения.

Снижение колебаний напряжения в электрических системах. Влияние колебаний напряжения зависит, во-первых, от их амплитуды, на которую влияют особенности электрической системы, и во-вторых, от их интенсивности, которая определяется видом нагрузки и ее характером. Обычно, мероприятия по снижению колебаний сводятся к ограничению амплитуды колебаний напряжения. На технологический процесс это влияет редко.

Методы снижения колебаний для различных видов оборудования включают:

• Дуговые печи — применение токоограничивающих реакторов; обеспечение соответствующего функционирования системы контроля электрода; отделение и обеспечение предварительное нагревание шихты.
• Сварочные агрегаты — питание агрегата от предназначенного для этого трансформатора; включение однофазных сварочных агрегатов в 3-фазную сеть равномерно распределяя нагрузки между фазами; подключение однофазных сварочных машин на разные фазы с силовым осветительным оборудованием.
• Регулируемый привод — используют устройстваплавного пуска.

Другой способ уменьшения амплитуды колебаний напряжения – увеличение мощности короткого замыкания, относительно мощности нагрузки в точке присоединения переменной нагрузки.

Это может быть сделано с помощью:

• Включения нагрузки на высшее номинальное напряжение;
• Питание этой категории нагрузок некоммутируемых линий;
• Разделение питания переменных нагрузок от постоянных нагрузок с помощью использования отдельных обмоток трехобмоточного трансформатора;
• Увеличение номинальной мощности трансформатора, питающего переменные нагрузки;
• Установка батареи конденсаторов.

Стабилизация напряжения. Еще один способ уменьшения амплитуды колебаний напряжения - уменьшить перепады реактивной мощности в энергосистеме. Это можно сделать с помощью установки динамической стабилизации напряжения. Ее эффективность зависит в основном от их номинальной мощности и скорости обратной связи.

Синхронные машины.
Это традиционные источники основной гармоники реактивной мощности (отстающей или опережающей), генерируемой непрерывно. Они также могут быть источником механической энергии и работать в режиме и трансформатора, и двигателя.
Использование синхронной машины без регулирования тока возбуждения бессмысленно, потому что, для того, чтобы достичь стандартного уровня ограничения изменения напряжения, машина нуждалась бы в мощности в несколько раз большей, чем установленная мощность нагрузок. Этот факт, также как и необходимые динамические параметры установившегося режима, требует, чтобы синхронная машина была управляема в замкнутой цепи системы регулирования напряжения с быстрым наростанием тока возбуждения. Такое решение обеспечивает быстрое время наростания реактивного тока машины.

Полную версию статьи на английском языке можно найти прейдя по ссылке http://ecmweb.com/lighting/electric_flicker_causes_symptoms/