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电能质量论文qc质量论文

作者:天博 发布时间:2021-01-28 21:41 点击:

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  电能质量论文 qc 质量论文 浅谈影响电能质量的几点原因 摘 要: 在我们日常工作、 学习和生活中, 常常遇到这样一些现象: 荧光灯管不易起燃,电动机无法启动,继电保护装置发生误动作,计 量电能的感应式电度表计量不准确。这些是什么原因造成的?如何能 使电气设备正常工作且能获得最佳经济效果,提高电能质量呢? 下面我们来分析一下影响电能质量的主要技术指标:电压偏差、 电压波动和闪变、谐波。 一、电压偏差 电压偏差又称电压偏移, 是指给定瞬间设备的端电压 U 与设备额 定电压 Un 之差。 电压偏差对设备运行的影响: (1)对感应电动机的影响 当感应电动机的端电压比其额定电压低 10%时,由于转矩与端 电压平方成正比,因此其实际转矩只有额定转矩的 81%,甘而负荷 电流将增大 5%~10%以上,从而明显缩短电机的寿命。并且由于转 矩小,转速下降,直接影响产品质量,增加废、次品。当其端电压偏 高时,负荷电流和温升也将增加,绝缘相应受损,缩短电机寿命。 (2)对电光源的影响 电压偏差对白炽灯影响最为显著。当白炽灯的端电压降低 10% 时,灯炮的使用寿命将延长 2~3 倍,发光效率将下降 30%以上,严 重影响人的视力健康,降低工作效率。当白炽灯的端电升高 10%时, 发光效率将提高 1/3,使用寿命大大缩短。 《民用建筑电气设计规范》对电压偏差的允许值(以额定电压的 百分数来表示)做了如下规定: (a)一般电动机 5%; (b)照明:在一般工作场所为+5%;对于远离变电所的小面积一 般工作场所,难以满足上述要求时,可为+5%、-10%,应急照明、 道路照明和警卫照明为+5%、-10%; (c)其他用电设备,当无特殊规定时为+5%。 供配电系统的设计为减少电压偏差应符合下列要求: (a)正确选择无载调压型变压器的电压分接头 这只是改变了用电设备端电压水平, 使之更接近于设备的额定电 压,从而缩小电压偏差的范围。 (b)合理减少系统的阻抗 由于供电系统的电压损耗与系统中各元件包括电力变压器和线 路的阻抗成正比,因此在技术经济合理时可考虑减少系统的变压级 数、增大导线电缆的截面或以电缆取代架空线等来减少系统阻抗,降 低电压损耗,从而缩小电压偏差,达到电压调整的目的。 (c)尽量使系统的三相负荷均衡 如三相负荷分布不均(相线对中线),将产生零序电压,使零点移 位,一相电压降低,另一相电压升高,增大电压偏差。同样,线间负 荷不平衡,则引起线间电压不平衡,增大电压偏差,所以应尽量使三 相负荷平衡。 二、电压波动和闪变 电压波动是指电压的快速变化冲击性功率的负荷(生产过程中周 期性地从电网取用快速变动的负荷,例如炼钢电弧炉、轧机、电弧焊 机等)引起连续的电压变动或电压幅值包络线的周期性变动。以用户 公共供电点的相邻最大与最小电压方均根值 Umax 与 Umin 之差对电网 额定电压 Un 的百分值来表示。 电压波动可影响电动机的正常起动。甚至使电动机无法起动,对 同步电动机还可引起其转子振动, 可使电子设备和计算机无法正常工 作,可使照明灯发生明显闪烁,使人无法正常工作、生活和学习。 闪变是指人眼对灯闪的主观感觉,引起灯光(照度 1 闪变的波动 电压,称为闪变电压。抑制电压波动和闪变,可采取下列措施: (a)对负荷变动剧烈的大型设备,采用专业线或专用变压器单独 供电; (b)设法增大供电容量,减小系统阻抗,如果将单回路线路改为 双回路线路,或将架空线路改为电缆线路使系统的电压损耗减小,从 而减小负荷变动时引起的电压波动; (c)对大功率电弧炉的炉用变压器宜由短路容量较大的电网供 电。一般是选用更高电压等级的电网供电。对大型冲击性负荷。如果 采取上述措施达不到要求时, 可装设能吸收冲击无功功率的静止型无 功补偿装置。 三、谐波 谐波是指对周期性非正眩交流量进行傅里叶级数分解所得到的 大于基波频率整数倍的各次分量,通常称为“高次谐波”,电网谐波 的产生,主要是由于电力系统存在各种非线性元件。例如荧光灯、感 应电动机、家用电器及大型电弧炉等。谐波对电气设备的危害很大, 使旋转电机、变压器等电气设备由于过大的谐波电流而产生附加损 耗,从而引起过热,使绝缘介质老化加速,导致绝缘破坏。谐波对电 容器的影响更为突出,谐波电压加在电容器两端时,由于电容器对谐 波的阻抗很小,因此电容器很容易发生过负荷甚至烧毁。此外,谐波 电流使计量电能的感应式电度表计量不准确, 可使电力系统发生电压 谐振,从而在线路上引起过电压,有可能击穿线路设备的绝缘,并对 通信回路,弱电回路产生信号干扰,甚至造成故障。 抑制电网谐波的措施: (a)三相整流变压器采用 Y,d 或 D,y 的结线,使注入电网的谐 波电流消除 3 次及 3 的整数倍次的谐波电流, 这是抑制高次谐波最基 本的方法: (b)增加整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉冲数; (c)使各台整流变压器二次侧互有相角差; (d)装设分流滤波器。在大容量静止谐波源(大型晶闸管整流器) 与电网连接处,装设分流滤波器,使之发生串联谐振。由于串联谐振 时阻抗极小,从而使这些谐波电流被它分流吸收而不致注入电网中。 综上所述, 掌握电网运行规律对提高我们日常的生活及工作质量 是多么重要。愿我们的生活在不断地探索及求新中更美好。

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