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电压对电气设备运行的影响

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电压对电气设备运行的影响

发布日期:2018-10-19 作者: 点击:

电压对电气设备运行的影响

电网向用户供电的电压,是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化。当线路输送一定数量的有功功率时,如输送的无功功率越多,则线路的电压损失越大,也就是说送至用户端的电压越低。那么,电网向用户供电的电压高低,对电气设备运行将产生怎样的影响呢?    


1.电压偏移对电气设备的影响  

电网向用户供电的电压,必须满足电气设备的正常运行。只有电压符合国家偏移标准,才能保证各种电气设备处于最佳工作状态下运行,取得最佳效率和经济效益。   

现以几种常见用电设备在电压偏移下运行受影响的情况介绍:   

(1)白炽灯:电压高于Ue10%,寿命要缩短70%;电压低于Ue,发光效率急剧下降,但可延长使用寿命。  

(2)荧光灯:电压低于Ue10%,发光效率要下降15%;如电压再降低则荧光灯起动困难。假如电压高于Ue则使用寿命受到影响。   

(3)异步电动机:电压低于Ue10%,电动机电磁转矩下降到 定转矩的81%,起动时间延长,电流增大,线圈发热,损耗增加,效率下降,功率因素降低,影响电动机使用寿命,严重时引起电动机烧坏。但对拖动某些设备的异步电动机,在轻载运行时还以降压运行,来达到电动机节能的目的。   

(4)电热设备:电压低于Ue10%,供热量约减少20%以上,而且升温时间延长。如电压高于Ue,会影响发热元件寿命。   

(5)电控系统:电压低于Ue10%,继电器、接触器吸引线圈吸合力下降15%以上,会造成吸合不良、线圈发热、噪声增大。   


2.电网电压偏移原因 

电网电压偏移的原因是多方面的,造成的因素也是较为复杂。以运行情况看:有供电部门原因,也有用户的因素;有电网结构因素,也有管理欠佳的原因。现分析如下:   

(1)电网运行方式、负荷变化,引起电压在某一时段内的偏移。   

随着经济的发展,人民生活水平提高,家用电器,电炊用具进入千家万户使用结构发生变化,尤其加剧了峰谷负荷的悬殊,造成负荷畸变,引起峰段电压偏低。  

(2)电网内感性负荷大量投入,造成功率因素下低,电压偏移。   

随着工农业生产发展,电动机作为拖动各种生产机 的动力而广泛使用。电风扇、空调机及制冷设备普遍使用,增加电网感性负荷。   

电动机为建立旋转磁场,需要吸取电网的无功功率,配变的运行也需要吸取电网的无功功率。随着感性负荷大量吸取无功功率,势必造成电网远距离输送,增加功率损耗。同样道理,由于功率因素下降,电网电压损失增大,用户受电端电压下降。反之,功率因素提高,电压损失少,电压上升。   

(3)电网的中性线断开,三相负荷不对称,产生电压偏移。   

在低压三相四线供电的电网中,由于中性线接触不良或断开时,当三相负荷不平衡运行时,势必引起相电压畸变。同理,当电网处于三相负载不平衡运行时,也会发生电压畸变,产生中性点位移电压。  

(4)电网内大功率电动机起动、大功率负荷投入、短路事故等,会产生电压短时偏移。  

(5)电网内线路导线截面偏小,较大负荷电流通过时,电压损失大,造成电压偏移。  

(6)电网供电半径超过标准,线路末端电压降低,造成电压偏移。  

(7)电网布局不合理,T形连接多,迂回供电,使电压损失增大,造成电压偏移。  

电网运行中,基于上述原因,均会造成运行电压下降,这不仅增加电能损耗,而且株连用户产品质量。为此,在电网运行中,把抓电网管理和抓技术措施结合起来,这才是改善电网电压质量的必由之路。    


3.改善电压质量的措施  

(1)提高用户的功率因素:电网内各生产用户的自然功率因素过低,向电网吸取的无功功率就得增加,势必使发电机多发无功来达到平衡,就会影响有功的输出,减少供电能力。同时因无功远距离输送也增加损耗。为此,供电管理部门一定要对电网生产用户进行力率考核,实行力率调整电价,通过电价杠杆作用,使用户采取技术措施,提高功率因素。用户功率因素提高,向电网吸取的无功减少,造成电压损失也减少,从而改善用户受点端的电压质量。 

(2)集中装设电容器进行无功补偿:如某一电网在35Kv变电所10Kv母   

安装1800Kvar补偿电容器,进行集中补偿,使电网功率因素提高到0.9以上,取得较好的经济效益,并改善电网电压质量。电容补偿分为并联补偿和串联补偿。并联补偿为了提高功率因素,可采用集中补偿和用户个别分散补偿,或者两者相结合进行。串联补偿为了改变线路参数,减少电压损失,提高线路末端电压,改善电压质量。 

(3)对电网进行技术改造:电网线路导线的截面,按线路输送容量、经济电流密度进行选择,并进行机 强度、发热、电压损失的校验。使电压损失符合国家标准,提高用户端电压,改善电压质量。  

(4)实行“移峰填谷”,提高负荷率:只有落实负荷调整措施,并采取行政、技术、经济等手段,强制实行移峰填谷提高负荷率,这也是改善电压质量的方法。   

(5)重视低压电网的维护检修:在三相四线供电的低压电网中,配电通常采用中性线、避雷器接地线、变压器外壳连在一起接地方式。当配变处于三相负载不平衡运行时,会产生中性点位移,发生电压畸变。负荷小的一相其相电压升高,而负载重的一相其相电压下降。为此,应重视低压电网中性线的检查维护,使之处于良好技术状态下运行,提高供电可靠性,改善电压质量。  

(6)配点采用小容量密布点:在电网内对于较大居民区,用电量较多的供电,可采用配变小容量密布点的方案。该方法可缩短低压的供电半径,减少电压损失。因此建设这种集约型供电网络效益明显,而且还可以改善电压质量。

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