发表于:2009/5/14 16:10:54
#0楼
电力系统中的电气设备,都必须工作在一定的电压和频率参数下,电器设备工作在额定电压,是其正常工作正常并获得最大效能的必要条件,电压异常主要分为电压波动和电压偏差两种情况,而电压偏差又分为欠电压和过电压两种。就这两种电压异常对各种电器造成的影响,分析如下:
(1)对变压器的影响:当变压器的一绕组电压上升,会使绕组的励磁空载电流上升,在铁心上产生的涡流损耗和磁滞损耗增加,引起变压器铁损耗增加,而励磁空载电流的大部分是滞后于电压90度的无功电流,造成功率因数下降,从而引起电压降增大,会是二次输出电压下降,从而造成电力系统使用效率下降和带负载能力下降。当变压器电压超过额定电压的10%时,将使变压器铁芯饱和,铁损增大。漏磁使箱壳等金属构件涡流损耗增加,造成变压器过热,绝缘老化,影响变压器寿命甚至烧毁变压器。
(2)对异步电动机的影响:由于电动机的转矩与端电压平方成正比,当电压下降到额定电压90%时,即使在负载额定的情况下,输出功率不变,转矩也只有额定转矩的81%。,电流也将增大19%,温升增高10%——15%,绝缘老化程序比规定增加一倍以上,从而明显缩短电机的使用寿命。电压下降同时也会改变电动机的机械特性曲线,使电动机的机械特性变软下垂,造成转速及转矩下降,不仅会降低档生产效率,还会影响到产品质量。
当电压偏高时,电动机的励磁空载电流上升,铁心磁通饱和,磁滞和涡流损耗产生热量,传递到定子绕组,使电动机绝缘相应受损,也要缩短电机使用寿命。
(3 )对电光源的影响:电光源根据原理,可分热光源(如白炽灯、碘钨灯)和气体放电的冷光源(如荧光灯、汞灯),电压偏差对白炽灯的影响最为显著。当白炽灯的端电压下降10%,发光效率下降30%,照明度降低,光线变暗,严重影响人的视力健康。但使用寿命延长2——3倍。电压升高10%。发光效率提高1/3,使用寿命只有原来的1/3。电压偏差对荧光灯的影响没有白炽灯明显,但电压偏低,灯管不易起辉,多次重复起辉,起辉冲击电流会缩短灯管寿命,照度也有所下降,影响视力工作。电压偏高,会使电流上升,镇流器和灯管的寿命也要缩短。
(4)对电磁铁的影响:留过交流电磁铁线圈的电流和线圈两端电压有关还和线圈电阻、电抗及铁心气隙有关,电压降低对交流电磁铁来说,会使电磁吸力下降,动铁心吸合困难,如果负载不变,会使线圈电流上升几倍,电压过高,磁路趋于饱和,线圈电流显著增大。因此,电压过高、过低都会使电磁铁线圈过热而使使用寿命缩短。
(5)对电视机和电脑的影响:因为电视机和电脑类电器,大多采用开关稳压电源,对电压的适应能力比较强,在电网电压从110V~260V范围内变化时,都可获得稳定的输出电压,因此较大范围的电压变化对其造成的影响较小。
为了满足用电设备对电压的要求,保证电器的正常运行,常用的方法是通过电压调整措施,保证电网电压的正常稳定,另一种方法是采取电压保护措施,防止电器在电压异常情况下工作运行,如接触器的欠电压保护等措施。
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(1)对变压器的影响:当变压器的一绕组电压上升,会使绕组的励磁空载电流上升,在铁心上产生的涡流损耗和磁滞损耗增加,引起变压器铁损耗增加,而励磁空载电流的大部分是滞后于电压90度的无功电流,造成功率因数下降,从而引起电压降增大,会是二次输出电压下降,从而造成电力系统使用效率下降和带负载能力下降。当变压器电压超过额定电压的10%时,将使变压器铁芯饱和,铁损增大。漏磁使箱壳等金属构件涡流损耗增加,造成变压器过热,绝缘老化,影响变压器寿命甚至烧毁变压器。
(2)对异步电动机的影响:由于电动机的转矩与端电压平方成正比,当电压下降到额定电压90%时,即使在负载额定的情况下,输出功率不变,转矩也只有额定转矩的81%。,电流也将增大19%,温升增高10%——15%,绝缘老化程序比规定增加一倍以上,从而明显缩短电机的使用寿命。电压下降同时也会改变电动机的机械特性曲线,使电动机的机械特性变软下垂,造成转速及转矩下降,不仅会降低档生产效率,还会影响到产品质量。
当电压偏高时,电动机的励磁空载电流上升,铁心磁通饱和,磁滞和涡流损耗产生热量,传递到定子绕组,使电动机绝缘相应受损,也要缩短电机使用寿命。
(3 )对电光源的影响:电光源根据原理,可分热光源(如白炽灯、碘钨灯)和气体放电的冷光源(如荧光灯、汞灯),电压偏差对白炽灯的影响最为显著。当白炽灯的端电压下降10%,发光效率下降30%,照明度降低,光线变暗,严重影响人的视力健康。但使用寿命延长2——3倍。电压升高10%。发光效率提高1/3,使用寿命只有原来的1/3。电压偏差对荧光灯的影响没有白炽灯明显,但电压偏低,灯管不易起辉,多次重复起辉,起辉冲击电流会缩短灯管寿命,照度也有所下降,影响视力工作。电压偏高,会使电流上升,镇流器和灯管的寿命也要缩短。
(4)对电磁铁的影响:留过交流电磁铁线圈的电流和线圈两端电压有关还和线圈电阻、电抗及铁心气隙有关,电压降低对交流电磁铁来说,会使电磁吸力下降,动铁心吸合困难,如果负载不变,会使线圈电流上升几倍,电压过高,磁路趋于饱和,线圈电流显著增大。因此,电压过高、过低都会使电磁铁线圈过热而使使用寿命缩短。
(5)对电视机和电脑的影响:因为电视机和电脑类电器,大多采用开关稳压电源,对电压的适应能力比较强,在电网电压从110V~260V范围内变化时,都可获得稳定的输出电压,因此较大范围的电压变化对其造成的影响较小。
为了满足用电设备对电压的要求,保证电器的正常运行,常用的方法是通过电压调整措施,保证电网电压的正常稳定,另一种方法是采取电压保护措施,防止电器在电压异常情况下工作运行,如接触器的欠电压保护等措施。
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