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电压偏差对民用建筑电气设备的影响及改进措施
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2018-04-04 08:34:11



    摘要:电压稳定性是衡量供电质量的标准之一。阐述了电压偏差对于民用建筑中的异步电动机、白炽灯、热水器等电气设备的影响,同时,提出了改进电压偏差的措施,包括无功补偿、降低电力系统的阻扰、做好三项负荷平衡、选择适当的变压器分接头、选择合适容量的变压器等,来进一步降低电压偏差对于民用建筑电气设备的影响。

    0 引言
    衡量供电质量的标准主要在电压偏差、电压波动两方面,其中电压是电能的重要指标,如果电压稳定性差,会严重影响输电网的供电质量,甚至会产生大面积停电问题,进而影响民用建筑电气设备的正常使用。

    1 电压偏差对于民用建筑电气设备的影响
    1.1对异步电动机设备的影响
    电压偏差会导致电气设备的实际电压偏离额定电压,影响使用功能。其中,异步电动机受到的影响最大,当异步电动机的电压为负偏差值时,电流会增加,转矩及最大负荷能力会减少,严重时,导致电动机产生堵转的问题;当电压为正偏差时,转矩增大,会剪断联轴器,导致设备损坏。一般来说,电动机长期持续按照-10%的电压偏差运转,使用寿命就会减少50%。
    1.2对热水器等电热设备的影响
    热水器设备的热能输出与电压成正比关系,当电压相对于额定电压降低10%时,热能输出降低20%;当电压相对于额定电压高出10%时,热量输出会增加21%。当电压降低时,电热元件的寿命相应减少。
    1.3对白炽灯的影响
    电压偏差对白炽灯的功率、发光效率和寿命时间有着极大的影响。白炽灯的额定电压和实际电压偏差降低5%左右时,对应的功率、使用寿命、发光效率分别变为+8%、-45%、 +20%;当白炽灯的电压偏差增加5%时,对应的功率、使用寿命、发光效率分别为-7%、 +45%、-25%。由此能够看出,白炽灯的寿命期限电压偏差有着非常重要的关系,如果电压偏差达到+70%以上,白炽灯会立刻被烧毁。

    2 改进电压偏差的措施
    2.1进行无功补偿
    在电气设备接人线路后,线路及变压器就会产生部分数据损失的现象,如果负荷增加,电压降低时,可以增加电容器来进行补偿;如果负荷降低,电压升高的时候,无功率负荷小,要切除电容器,能够在调整无功率时,提升电压的质量,降低电压偏差。此外,一也可以采用调节低压电容器。在调节时,要设置熔断丝的容量,电容器的容量应为电流的1.65~2.5倍。如果两台并联时,间隔要大于8 cm,方便散热,同时,要设定低压屋外型电容器的铜线使用界限;配线及开关设备的电流要小于额定电压的1.3倍。此外,在调试时,需要先切断电源5 min、低压3 min,确定无电压时,再重新工作。
    2.2选择适当的变压器的电压分接头和容量
    应根据供电系统中电压的区别,设置变压器的分接头。变压器的分接头主要分为三档:10 500 V 、10 000 V、9500 V。将开关播到100 500 V时,电压最低,播到9500 V时,电压最高。民用的变压器只能够在停电时,改变分接头,不可带负荷作业,要事先选好一个分接头,在9500 V档和10 500 V档时,电压偏移不会超出规定范围;对于调节有荷载的变压器时,主要分为两种方法:具有调压绕组的调压变压器绕组具有分接头切换的装置,可在负荷时,切换分接头,改变变压器的端口电压值,进而限定供电电压的偏差限制。此外,要选择适当容量的变压器。变压器容量和负荷相关,来提高变压器的功率参数,使得变压器能够充分利用,进而减低损耗,确保变压器端的电压在合理范围值内。
    2.3降低电力系统的阻扰
    电压偏差和电压丢失具有非常重要的关系,电压丢失的越多,控制电压偏差就越困难,因此电压和阻抗大小成正比。对此,可以采用以下方法来解决电力系统中电压丢失问题:(1)减少电网的变压级别,来降低变压器因变压导致的电压丢失问题;(2)在连接电气设备和供电网线时,尽量使用铜制电缆,在连接时,使用经济电流密度方法,降低导线的截面,减少供电线路的阻抗,避免电压浪费;(3)电缆线路的电抗值要远低于同等界面的架空线或绝缘导线,使用电缆线路来替代架空线路或者普通输电线路,能够减少供电过程中的电压损失,但这种电缆输电线路的造价较高,会增加运行负担。
    2.4做到三项负荷平衡
    电网的三相负荷分配存在着不平衡问题,需要将零序低压提高,增大两相之间的电压平衡,进而减少电压偏差。因此,在进行电相负荷分配过程中,要尽量做到三相平衡。需要注意的是,三项的电流都是正弦波,且频率相同,幅度相同,相位互差为120°。
    通过选择合适的变压器容量和接线组,来提高变压器的功率参数,使得变压器能够充分得到利用,进而减低电能损耗;同时,使用经济电流密度方法,连接铜制电缆,能够降低导线的截面,减少供电线路的阻抗,避免电压浪费。因此,可以从降低电力系统的阻扰、做好三项负荷平衡方面,来降低电压偏差。

关键词:

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