廠礦電壓波動(dòng)及其抑制
評(píng)論: 更新日期:2008年05月09日
1概述
電壓波動(dòng)常給工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和日常生活增添不少麻煩,有時(shí)會(huì)損壞設(shè)備,造成事故。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)及各種電子設(shè)備的日益普及,廠礦、科研、郵電、醫(yī)院等部門對(duì)供電電壓的質(zhì)量要求愈來(lái)愈高。但是,由于供電系統(tǒng)中大量沖擊性負(fù)荷、間歇性負(fù)荷的存在以及各種短路故障的發(fā)生,常常導(dǎo)致系統(tǒng)電壓短時(shí)、快速地變化,即電壓波動(dòng)。下面從以下幾個(gè)方面對(duì)此問(wèn)題作以淺析。
2電壓允許波動(dòng)的范圍
根據(jù)《供用電規(guī)則》規(guī)定,受電端的電壓波動(dòng)幅度不應(yīng)超過(guò):35kV及以下供電和對(duì)電壓質(zhì)量有特殊要求的用戶為額定電壓的±5%;10kV及以下高壓供電和低電力用戶為額定電壓的±7%;低壓照明用戶為額定電壓的+5%~-10%。
3電壓波動(dòng)對(duì)電氣設(shè)備的影響
各種電氣設(shè)備都設(shè)計(jì)在額定電壓下工作。只有電網(wǎng)內(nèi)各級(jí)電壓符合標(biāo)準(zhǔn),才能使用電設(shè)備處于最佳工況運(yùn)行。當(dāng)用戶端電壓波動(dòng)超過(guò)允許值時(shí),則用電設(shè)備的性能、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量等都將受到不同程度的影響,發(fā)、供、用電設(shè)備的出力降低,供電線路損耗增加,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,另外還將影響通信、廣播電視質(zhì)量等。
電壓波動(dòng)對(duì)電氣設(shè)備的影響如下:
1)熒光燈及電視亮度隨電壓波動(dòng)而變化,當(dāng)電壓在較大范圍內(nèi)持續(xù)波動(dòng)時(shí)有閃爍感。
2)白熾燈電壓高于額定值10%,壽命要縮短70%;電壓低于額定值時(shí),發(fā)光效率急劇下降。
3)高壓水銀燈當(dāng)電壓降低20%~30%,持續(xù)時(shí)間為005~1s時(shí),便會(huì)熄滅。
4)試驗(yàn)設(shè)備這些設(shè)備要求有高度的輸出精度,當(dāng)輸入電壓波動(dòng)時(shí),其精度不能保證。
5)電熱設(shè)備電壓低于額定電壓10%;供熱量減少20%以上,升溫時(shí)間延長(zhǎng);電壓高于額定值會(huì)影響發(fā)熱元件的壽命。
6)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓波動(dòng)會(huì)使其轉(zhuǎn)矩、滑差率、負(fù)荷電流都受到影響,造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象。當(dāng)電壓低于額定電壓10%,電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩約下降為額定轉(zhuǎn)矩的81%,而且起動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)、電流增大,造成繞組線圈發(fā)熱、損耗增加、效率降低以及功率因數(shù)下降,影響電動(dòng)機(jī)的壽命。對(duì)于用電磁起動(dòng)器控制或裝有失壓保護(hù)的異步電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)電壓降低會(huì)導(dǎo)致這些保護(hù)裝置動(dòng)作,設(shè)備就要停止運(yùn)轉(zhuǎn),再起動(dòng)需花時(shí)間。
4電壓波動(dòng)的原因
1)帶沖擊負(fù)載的電動(dòng)機(jī)引起電壓波動(dòng)。有些機(jī)械由于生產(chǎn)工藝的需要,其電動(dòng)機(jī)負(fù)載是沖擊性的,如沖床、壓力機(jī)和軋鋼機(jī)等。它們的特點(diǎn)是負(fù)荷在工作時(shí)間中作劇增和劇減地變化,并周期性地交替變更。這些機(jī)械一般采用了帶飛輪的電力拖動(dòng)系統(tǒng)。飛輪的儲(chǔ)能和釋放能量的作用,拉平了電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載,降低了電動(dòng)機(jī)的能量損耗。但由于機(jī)械慣性較大,沖擊電流依然存在。故伴隨負(fù)荷周期性交替的電壓波動(dòng)不可避免。