钜大LARGE | 点击量:1213次 | 2020年06月18日
实例探究影响电机正常工作的电源因素
1引言
1.1起因经过:漯河供电公司城郊供电所西河台区一菜农浇菜时,发现电机出水极缓,就将电源关闭,仔细检查电机,未发现任何异常。再试,结果依旧。
城郊供电所工作人员先用电笔测试三相电压时,发现两相电压电笔氖管极亮,另一相电笔氖管不亮;再用万用表测试线电压正常,而相电压不正常。因此判断为一相接地,即用电笔测量,氖管不亮的该相接地。
由于该台区用户多,主下户线就有70多条,需通过逐基登杆将下户线逐条解下试送,来查找故障原因,工作量大。于是,又抽调了两名农电工来支援,为了缩小范围,把侧重点放在动力用户。经过近3个小时的排查,反复停送电操作,在解下第18条下户线后,用万用表测试线电压、相电压均正常。接下来,沿着第18条下户线(该下户线是一预制厂线路)查找问题,终于找到了原因——电缆一相外皮磨破与震动
榜外壳接触造成该相接地。经过换线处理,接地故障排除,及时保证了用户安全可靠用电。
1.2原因分析:三相电压中,因一相接地,会引起相电压之间不平衡,造成接地一相电压降低,另外两相电压升高。从而,导致中性点电压位移,零线带电。
1.3造成后果:该现象会对用户的机械设备、电器造成不良影响直至烧毁,同时也容易引发人身安全事故。
2综述影响电源质量的几种常见因素及利弊:
电力系统的电能质量涵盖范围广泛,如:三相电压不平衡、功率因数低、谐波影响(畸变、谐波共振)等。
2.1相电压不平衡:
负载不平衡会使变压器处于不对称运转状态,不但造成变压器的损耗增大,甚至会导致变压器烧毁。其三相负载不平衡时重要影响如下:
2.1.1压器损耗:
变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变,即空载损耗是一个恒量。而负载损耗则随变压器运行负荷的变化而变化,且与负载电流的平方成正比。当三相负载不平衡运行时,变压器的负载损耗可看成三只单相变压器的负载损耗之和,造成极大的浪费。
2.1.2零序电流过大,局部金属元件温度升高:
三相不平衡运转下的变压器,必然会出现零序电流。由于变压器内部零序电流的存在就会在铁芯中出现零序磁通,构成回路。由此引起的磁滞损和涡流损往往会造成这些部件发热,致使变压器局部金属元件温度升高,严重时将导致变压器事故。
另外,三相不平衡运转引起的不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量,将使电动机出力减少。
其次,三相负载不平衡运行,将新增输配电线路的损耗。在输送相同容量电能的情况下,其消耗掉的功率比对称负载运转时多得多,将造成很大的浪费。
2.2功率因数低:
系统上所装接的负载,除白炽灯、电炉等属于纯电阻性负载外,其余大多数负载像感应电动机、变压器、电冰箱、日光灯等,均含有电阻及电感成份,因此线路电流的相位角往往滞后于电压相位角。在物理学中,电流通常分成有效电流与无效电流两种分量,不论哪一种,都是由发电机经输电及配电线路来供给,但电能表所计量的仅为有效功率部分,并且无效电流也会新增线路压降及线路损失。
2.2.1.功率因数低的危害。功率因数较低时,消耗电功率较大,此时其消耗电流则更大,可能超过线路负荷,造成断路器动作而跳闸,更严重时可能造成电线失火,导致火灾发生。
2.2.2功率因数新增的益处。改善功率因数后,线路总电流减少,使已达饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量获得释放,因此可减少温升并延长设备使用寿命。
2.3电压电流谐波影响:
近几年来,由于电子组件的制造技术与应用技术的飞速发展,造成高速开关设备的使用急剧新增,而一般电子整流设备具有非线性之负载特性,导致电力系统谐波污染日益严重。理想之供电电源只含基频成份,非线性负载在运转时会造成电压、电流波形异常,其重要成分即为谐波电压、谐波电流。谐波污染最常见影响:
2.3.1造成电容器过电流或过电压而导致电容器过热或毁损;
2.3.2新增变压器和电机的绕组损失;
2.3.3保护设备动作异常;
2.3.4输电线或电缆因集肤效应而过热;
2.3.5引起电压闪烁或电压波动现象。
3结束语:上述因素会影响电源系统安全、新增系统耗能。生产设备长时间在非正常电能质量下工作,再加上配电系统本身若无其它保护设备时,无论是电力设备或生产设备直接承受来自电源的影响,运转寿命则大幅度降低。因此,在电力系统生产过程中,确保电能质量则尤为重要。
参考文献ぃ
[1]《电机学》周鹗..北京.我国电力出版社
[2]《大学物理学》马文蔚,朱莉编写,高等教育出版社出版发行。
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