Что случится, если перегрузить генератор

При покупке и аренде электрогенераторов, если обеспечение энергией вашего дома и участка происходит от резервной электростанции, а не от общей сети, необходимо постоянно следить за тем, как генератор реагирует на повышение потребления приборами электричества. Большинство портативных электростанций отличаются надежностью в работе. Однако если подключить к генератору слишком большую нагрузку, сопротивление цепи начинает быстро возрастать. Обмотки трансформатора нагреваются. Это может довольно быстро привести к «пробою» обмоток. Генератор попросту «сгорит».

Восстановить электростанцию после такой серьезной поломки можно, но ремонт нанесет и серьезный удар по кошельку владельца. Однако ладно, если бы перегрузка генератора могла принести вред только самому агрегату. Работа электрических сетей всегда связана с определенной опасностью. А перегрузка — это всегда экстремальная ситуация, и она может обернуться непредсказуемыми последствиями. Перегретый генератор легко может взорваться; при этом могут пострадать люди, находящиеся вблизи электростанции. А если взрыв повлечет за собою еще и пожар, то имуществу владельца может быть нанесен непоправимый ущерб.

Перегрузка генератора опасна еще и тем, что при работе и обслуживании дизельгенератора человек может получить поражение электрическим током. Такие травмы обычно тяжелы и могут даже привести к смерти. Ну и наконец, из-за перегрузки генератор может попросту выйти из строя, и тогда мини-предприятие, дачный участок или загородный дом окажутся обесточены.

Поэтому, если вы решили арендовать или купить дизельгенератор, обращайтесь с ним бережно. Если нужно произвести строительные или ремонтные работы, для которых требуются мощные электроприборы, то, включая их, постарайтесь отключить остальные бытовые потребители энергии. Хорошим выходом может стать использование инструментов, не требующих подключения к сети и работающих на аккумуляторных батареях.

Надежную и долговечную работу дизель-генератора позволит обеспечить и правильный подбор мощности. Согласно нормам, совокупность мощностей приборов-потребителей не должна превышать 75 % и быть меньше 45 % от мощности генератора. Также генератор не должен работать на полную мощность более чем от всего рабочего времени.

Если же вы столкнулись с ситуацией, когда нагрузка потребителей внезапно растет или скачкообразно падает, расчет мощности не поможет. Здесь выходом может стать только установка щита автоматического управления дизель-генератора.

Источник

Что происходит с генератором при перегрузке

Выбирая электростанцию, особое внимание надо обратить на расчет мощности, ведь при подключении к слабому устройству мощной техники может случиться такая ситуация, как перегрузка. Такое часто бывает, когда человек просчитывается с мощностями или не учел пускового тока, который может присутствовать в потребителях. Самым распространенным прибором, который имеет пусковой ток, считается холодильное оборудование.

Как генератор ведет себя при перегрузке?

Или бывает такой вариант, когда мощности станции хватает для вас, вы спокойно работаете на улице со строительным инструментом, а в этот момент ваш родственник или помощник решает выпить кофе и ничего не говоря, подключает к установке электрический чайник. В этом случае мощность потребителей будет намного больше максимально допустимой и происходит перегруженность прибора.

В последнее время огромным спросом среди покупателей пользуются устройства, имеющие специальную защиту от перегрева и перенапряжения. Стоит заметить, что она может быть трех видов, в зависимости от мощности, предназначения и модели агрегата:

1. Самой распространенной и надежной считается электронная защита.
2. Также прекрасно проявили себя тепловые предохранители.
3. На третьем месте стоят уникальные предохранители-автоматы.

Каждый агрегат, который продается на рынке, имеет два вида мощности: максимальная и номинальная. Чтобы было яснее, рассмотрим на примере такой модели как УГБ-6000. В документах к агрегату пишет, что его максимальная возможность 6,5 кВт. Любой специалист скажет вам, что нельзя загружать устройство на всю, даже номинальную мощность. Это приводит к быстрой поломке оборудования. Поэтому всегда требуется оставлять 15–20% про запас, тогда есть большая возможность, что он прослужит длительный период времени. Это касается постоянной работы оборудования и номинальной мощности.

Что же такое максимальная возможность техники? Это предел напряжения, которое он может выдержать без поломки на протяжении небольшого периода времени. После этого предохранители срабатывают и отключают подключенное оборудование или саму установку.

На что обращать внимание при работе генератора

В первую очередь необходимо прислушиваться к работе двигателя. Ведь даже при небольшом перенапряжении, можно услышать, как тяжело начинает работать мотор, как проседают его обороты. Если вы слышите неправильные звуки, то следует немедленно прекращать работу, ведь агрегат сам отключится.

Лучше самому отключить оборудование. Не стоит надеяться на то, что он сам это сделает. Ведь во время перенапряжения может пострадать не только электростанция, но и подключенный в это время потребитель.

Чтобы не доводить до таких плачевных ситуаций, всегда правильно подсчитывайте мощность потребителей, и тогда вам не потребуется беспокоиться о перегрузке.

Источник

Как генератор ведет себя при перегрузке

Вы купили генератор. Тщательно выбирали модель, просчитывали предполагаемую нагрузку и… просчитались. Или такой вариант: нагрузка определена правильно, мощности генератора хватает, вы работаете с инструментом, а напарник решил попить чайку и во вторую розетку включил чайник… Что происходит с генератором во время перегрузки?

Начнем с того, что на всех генераторах СКАТ стоит защита от перегрузки. В зависимости от модели это могут быть:

• тепловые предохранители;
• предохранители-автоматы;
• электронная защита.

В характеристиках каждого генератора указаны два вида мощности: номинальная и максимальная. Так у генератора УГБ-6000 номинальная мощность — 6 кВт, максимальная — 6,5 кВт.

Максимальная мощность — это тот предел, который генератор может выдержать кратковременно, после чего сработает защита и генератор отключит потребители или отключится сам.

Как ведет себя генератор во время перегрузки? Если вы не смотрите на генератор — можно услышать изменения в звуке работы двигателя, появляются характерные «проседания» оборотов. Если вы не прекратите работу самостоятельно, генератор отключится.

И все-таки, не советуем надеяться, что генератор защитит себя сам. Не забывайте, что во время перегрузки может пострадать не только сама установка, но и подключенный к нему электроприбор.

Чтобы избежать этих неприятностей, советуем при работе с генератором держать в голове информацию, как правильно рассчитывать подключаемую нагрузку.

Источник

Токовые перегрузки и их влияние на работу и срок службы электродвигателей

Анализ повреждений асинхронных двигателей показывает, что основной причиной их выхода из строя является разрушение изоляции из-за перегрева.

Перегрузка электротехнического изделия (устройства) — превышение фактического значения мощности или тока электротехнического изделия (устройства) над номинальным значением. (ГОСТ 18311-80).

Температура нагрева обмоток электродви гателя зависит от теплотехнических характеристик двигателя и параметров окружающей среды. Часть выделяемого в двигателе тепла идет на нагрев обмоток, а остальное отдается в окружающую среду. На процесс нагрева влияют такие физические параметры, как теплоемкость и теплоотдача .

В зависимости от теплового состояния электродвигателя и окружающего воздуха степень их влияния может быть различной. Если разность температур двигателя и окружающей среды невелика, а выделяемая энергия значительна, то ее основная часть поглощается обмоткой, сталью статора и ротора, корпусом двигателя и другими его частями. Происходит интенсивный рост температуры изоляции . По мере нагрева все больше проявляется влияние теплоотдачи. Процесс устанавливается после достижения равновесия между выделяемым теплом и теплом, отдаваемым в окружающую среду.

Повышение тока сверх допустимого значения не сразу приводит к аварийному состоянию . Требуется некоторое время, прежде чем статор и ротор нагреются до предельной температуры. Поэтому нет необходимости в том, чтобы защита реагировала на каждое превышение тока. Она должна отключать машину только в тех случаях, когда возникает опасность быстрого износа изоляции.

С точки зрения нагрева изоляции большое значение имеют величина и длительность протекания токов, превышающих номинальное значение. Эти параметры зависят прежде всего от характера технологического процесса.

Перегрузки электродвигателя технологического происхождения

Перегрузки электродвигателя, вызванные периодическим увеличением момента на валу рабочей машины. В таких станках и установках мощность электродвигателя все время изменяется. Трудно заметить сколько-нибудь длительный промежуток времени, в течение которого ток оставался бы неизменным по величине. На валу двигателя периодически возникают кратковременные большие моменты сопротивления, создающие броски тока.

Такие перегрузки обычно не вызывают перегрева обмоток электродвигателя, имеющих сравнительно большую тепловую инерцию. Однако при достаточно большой длительности и неоднократной повторности создается опасный нагрев электродвигателя. Защита должна «различать» эти режимы. Она не должна реагировать на кратковременные толчки нагрузки.

В других машинах могут возникать сравнительно небольшие, но длительные перегрузки. Обмотки электродвигателя постепенно нагреваются до температуры, близкой к предельно допустимому значению. Обычно электродвигатель имеет некоторый запас по нагреву, и небольшие превышения тока, несмотря на продолжительность действия, не могут создать опасной ситуации. В этом случае отключение не обязательно. Таким образом, и здесь защита электродвигателя должна «различать» опасную перегрузку от неопасной.

Аварийные перегрузки электродвигателя

Кроме перегрузок технологического происхождения , могут быть аварийные перегрузки , возникающие по другим причинам (авария в питающей линии, заклинивание рабочих органов, снижение напряжения и др.). Они создают своеобразные режимы работы асинхронного двигателя и выдвигают свои требования к средствам защиты . Рассмотрим поведение асинхронного двигателя в характерных аварийных режимах.

Перегрузки при длительном режиме работы с постоянной нагрузкой

Обычно электродвигатели выбирают с некоторым запасом по мощности. Кроме того, большую часть времени машины работают с недогрузкой. В результате ток двигателя часто значительно ниже номинального значения. Перегрузки возникают, как правило, при нарушениях технологии, поломках, заедании и заклинивании в рабочей машине.

Такие машины, как вентиляторы, центробежные насосы, ленточные и шнековые транспортеры, имеют спокойную постоянную или слабо изменяющуюся нагрузку. Кратковременные изменения подачи материала практически не влияют на нагрев электродвигателя. Их можно не принимать во внимание. Иное дело, если нарушения нормальных условий работы остаются на длительное время.

Большинство электроприводов имеет определенный запас мощности. Механические перегрузки прежде всего вызывают поломки деталей машины. Однако, принимая во внимание случайный характер их возникновения, нельзя быть уверенным, что при определенных обстоятельствах окажется перегруженным и электродвигатель. Например, это может случиться с двигателями шнековых транспортеров. Изменение физико-механических свойств транспортируемого материала (влажность, крупность частиц и т. д.) немедленно отражается на мощности, требуемой на его перемещение. Защита должна отключать электродвигатель при возникновении перегрузок, вызывающих опасный перегрев обмоток.

С точки зрения влияния длительных превышений тока на изоляцию следует различать два вида перегрузок по величине: сравнительно небольшие (до 50%) и большие (более 50%).

Действие первых проявляется не сразу, а постепенно, в то время как последствия вторых проявляются через короткое время. Если превышение температуры над допустимым значением невелико, то старение изоляции происходит медленно. Небольшие изменения в структуре изолирующего материала накапливаются постепенно. По мере возрастания температуры процесс старения значительно ускоряется.

Считают, что перегрев сверх допустимого на каждые 8 — 10°С сокращает срок службы изоляции обмоток электродвигателя в два раза. Таким образом, перегрев на 40°С сокращает срок службы изоляции в 32 раза! Хоть это и много, но обнаруживается оно после многих месяцев эксплуатации.

При больших перегрузках (более 50%) изоляция быстро разрушается под действием высокой температуры.

Для анализа процесса нагрева воспользуемся упрощенной моделью двигателя. Повышение тока вызывает увеличение переменных потерь. Обмотка начинает нагреваться. Температура изоляции изменяется в соответствии с графиком на рисунке. Величина установившегося превышения температуры зависит от величины тока.

Через некоторое время после возникновения перегрузки температура обмоток достигает допустимого для данного класса изоляции значения. При больших перегрузках оно будет короче, при малых — длиннее. Таким образом, каждому значению перегрузки будет соответствовать свое допустимое время, которое можно считать безопасным для изоляции.

Зависимость допустимой длительности перегрузки от ее величины называется перегрузочной характеристикой электродвигателя . Теплофизические свойства электродвигателей разных типов имеют некоторые отличия, также отличаются и их характеристики. На рисунке сплошной линией показана одна из таких характеристик.

Перегрузочная характеристика электродвигателя (сплошная линия) и желаемая характеристика защиты (пунктирная линия)

Из приведенной характеристики можно сформулировать одно из основных требований к защите перегрузок, действующей в зависимости от тока. Она должна срабатывать в зависимости от величины перегрузки. Э дает возможность исключить ложные срабатывания при неопасных бросках тока, возникающие, например, при пуске двигателя. Защита должна срабатывать только при попадании в область недопустимых значений тока и длительности его протекания. Ее желаемая характеристика, показанная на рисунке пунктирной линией, должна всегда располагаться под перегрузочной характеристикой двигателя.

На работу защиты влияет ряд факторов (неточность настройки, разброс параметров и др.), в результате действия которых наблюдаются отклонения от средних значений времени срабатывания. Поэтому пунктирную кривую на графике следует рассматривать как некую среднюю характеристику. Для того чтобы в результате действия случайных факторов характеристики не пересеклись, что вызовет неправильное отключение двигателя, необходимо обеспечить определенный запас. Фактически приходится иметь дело не с отдельной характеристикой, а с защитной зоной, учитывающей разброс времени срабатывания защиты.

С точки зрения точного действия защиты электродвигателя желательно, чтобы обе характеристики были по возможности близки одна к другой. Это позволит избежать ненужное отключение при перегрузках, близких к допустимым. Однако при наличии большого разброса обеих характеристик достигнуть этого невозможно. Для того чтобы не попасть в зону недопустимых значений тока при случайных отклонениях от расчетных параметров, необходимо обеспечить определенный запас.

Характеристика защиты должна располагаться на некотором расстоянии от перегрузочной характеристики двигателя, чтобы исключить их взаимное пересечение. Но при этом получается проигрыш в точности действия защиты электродвигателя.

В области токов, близких к номинальному значению, появляется зона неопределенности. При попадании в эту зону нельзя точно сказать, сработает защита или нет.

Такой недостаток отсутствует у защиты, действующей в функции температуры обмоток. В отличие от токовой защиты она действует в зависимости от причины, вызывающей старение изоляции, ее нагрева. При достижении опасной для обмотки температуры она отключает двигатель независимо от причины, вызвавшей нагрев. Это — одно из главных достоинств температурной защиты .

Однако не следует преувеличивать недостаток токовой защиты. Дело в том, что двигатели имеют определенный запас по току. Номинальный ток электродвигателя всегда ниже того тока, при котором температура обмоток достигает допустимого значения. Его устанавливают, руководствуясь экономическими расчетами. Поэтому при номинальной нагрузке температура обмоток двигателя ниже допустимого значения. За счет этого и создается тепловой резерв двигателя, который в определенной степени компенсирует недостаток тепловых реле.

Многие факторы, от которых зависит тепловое состояние изоляции, имеют случайные отклонения. В связи с этим уточнения характеристик не всегда дают желаемый результат.

Перегрузки при переменном длительном режиме работы

Некоторые рабочие органы и механизмы создают нагрузку, изменяющуюся в больших пределах, как, например, в машинах для дробления, измельчения и других аналогичных операций. Здесь периодические перегрузки сопровождаются недогрузками вплоть до работы на холостом ходу. Каждое увеличение тока, взятое в отдельности, не приводит к опасному росту температуры. Однако, если их много и они повторяются достаточно часто, действие повышенной температуры на изоляцию быстро накапливается.

Процесс нагрева электродвигателя при переменной нагрузке отличается от процесса нагрева при постоянной или слабо выраженной переменной нагрузке. Различие проявляется как в ходе изменения температуры, так и в характере нагрева отдельных частей машины.

Вслед за изменениями нагрузки изменяется и температура обмоток. Из-за тепловой инерции двигателя колебания температуры имеют меньший размах. При достаточно высокой частоте нагрузки температуру обмоток можно считать практически неизменяющейся. Такой режим работы будет эквивалентен длительному режиму с постоянной нагрузкой. При низкой частоте (порядка сотых долей герца и ниже) колебания температуры становятся ощутимыми. Периодические перегревы обмотки могут сократить срок службы изоляции.

При больших колебаниях нагрузки с низкой частотой электродвигатель постоянно находится в переходном процессе. Температура его обмотки изменяется вслед за колебаниями нагрузки. Так как отдельные части машины имеют разные теплофизические параметры, то каждая из них нагревается посвоему.

Протекание тепловых переходных процессов при изменяющейся нагрузке — явление сложное и не всегда поддается расчету. Поэтому о температуре обмоток двигателя нельзя судить по току, протекающему в данный момент времени. Ввиду того, что отдельные части электродвигателя нагреваются по-разному, внутри электродвигателя происходят перетоки тепла из одной ее части в другие. Может быть и так, что после отключения электродвигателя температура обмоток статора будет расти за счет тепла, поступающего от ротора. Таким образом, величина тока может и не отражать степень нагрева изоляции. Следует также принять во внимание, что при некоторых режимах ротор будет нагреваться более интенсивно, а охлаждаться менее интенсивно, чем статор.

Сложность процессов теплообмена затрудняет контроль нагрева электродвигателя . Даже непосредственное измерение температуры обмоток может при некоторых условиях дать погрешность. Дело в том, что при неустановившихся тепловых процессах температура нагрева различных частей машины может быть разной и измерение в одной точке не может дать истинной картины. Тем не менее по сравнению с другими методами измерение температуры обмотки дает более точный результат.

Повторно-кратковременный режим работы можно отнести к наиболее неблагоприятному с точки зрения действия защиты. Периодическое включение в работу предполагает возможность кратковременной перегрузки двигателя. При этом величина перегрузки должна быть ограничена по условию нагрева обмоток не выше допустимого значения.

Защита, «следящая» за состоянием нагрева обмотки, должна получать соответствующий сигнал. Так как в переходных режимах ток и температура могут не соответствовать друг другу, то защита, действие которой основано на измерении тока, не может выполнять свою роль должным образом.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник