電壓偏差對電接收器運行的影響
電源電壓對用電器的運行有重大影響,因此必須非常注意將用電器端子處的電壓保持在接近標稱電壓的水平。提供給消費者的電壓是其中之一 電能質量指標.
電源電壓的變化可分類如下:
1. 網絡運行時通常出現的緩慢電壓變化。這些變化稱為電壓偏差... 電壓偏差定義為電力消費者端子處的實際電壓與 額定電壓… 電壓偏差可以是負的或正的。第一個對應於相對於標稱值的欠壓,第二個是電壓增加。
電網中的電壓偏差是由網絡負載、發電廠運行模式等的變化引起的。
2、電氣系統故障等原因導致電壓急劇變化。例子包括 短路,搖擺機,打開和關閉裝置的其中一個元素等。引起快速的電壓波動。
一切 電能接收器 被設計為在特定的額定電壓下運行。其端子處的電壓偏離標稱電壓會導致電接收器的運行惡化。
白熾燈的主要特性隨終端電壓的變化如圖 1 所示。 1.
米。 1. 白熾燈的特性:1——光通量,2——光通量,3——使用壽命(曲線1和2的縱坐標上的數字)。
所示曲線顯示了電壓對白熾燈性能的巨大影響。例如,電壓降低5%對應光通量降低18%,電壓降低10%會導致燈的光通量降低30%以上。
燈具光通量的降低導致工作場所的照度降低,勞動生產率下降,質量指標變差。
工作場所、道路、街道等的照明不佳。增加與人發生事故的次數。電壓驟降會降低白熾燈的效率。將電壓降低 10% 會使燈的發光效率 (lm/m/W) 降低 20%。
電源電壓的增加導致燈的效率增加。但是增加電壓會導致燈的壽命急劇下降。電壓增加 5%,白熾燈的使用壽命減少一半,增加 10% - 超過 3 倍。
熒光燈對電源電壓波動不太敏感。 1% 的電壓變化將導致 1.25% 的燈光通量平均變化。
在家用加熱設備(瓷磚、熨斗等)中,加熱元件由有源電阻組成。它們根據電源電壓給出的功率由下式表示
P = I2R = U2/R
表明電源電壓的降低會導致加熱設備提供的功率急劇下降。後者導致設備的運行時間顯著增加,烹飪等的電力消耗過多。
所有其他家用電器的特性也取決於所提供的電壓。當電動機的端子電壓發生變化時,繞組絕緣的扭矩、功率消耗和使用壽命都會發生變化。
感應電動機的轉矩與施加在其端子上的電壓的平方成正比。如果電機在額定電壓下的轉矩為100%,那麼在90%電壓下,例如,轉矩為81%。嚴重的電壓降甚至會導致電機失速或無法啟動,驅動啟動條件困難的機械(提昇機、破碎機、磨機等)。不足(電動機的扭矩會導致產品缺陷、半成品損壞等)
在系統的穩定運行模式下,電動機消耗的功率變化對電壓的依賴性稱為消費者電力負載的靜態特性。
隨著電壓的降低,電動機消耗的有功功率由於轉矩的降低和相關聯的 增加滑點.
滑差的增加導致電機中有功功率損耗的增加。隨著張力的增加,滑移減少,驅動機構所需的動力增加。電動機中有功功率的損耗減少。
分析表明,當電壓變化時,電動機的電阻負載變化不大,對應於系統的正常運行模式,因此可以假設為恆定。
電動機無功負載的電壓變化取決於電動機的無功勵磁功率與無功功率耗散之比。反作用磁化力的變化大約與電壓的四次方成正比。取決於電動機電流的無功功率耗散與大約電壓的二次方成反比變化。
當電壓相對於標稱值(到某個值)下降時,電動機的無功負載總是減小。這是因為無功勵磁功率佔電動機消耗的總無功功率的 70%,其下降速度快於無功耗散功率的增加速度。
部分用戶的無功功率消耗對電網電壓的依賴性如圖 1 所示。 2. 這些曲線是用電負荷整體的靜態特性,即考慮了變壓器、照明等的影響。在他們之上。
米。 2、用電負荷靜態特性:1——造紙廠,cosφ=0.92,2——金屬加工廠,cosφ=0.93,3——紡織廠,cosφ=0.77。
造紙廠曲線 1 非常陡峭。電機負載越低,它們在標稱電壓下的功率因數越高,消耗的無功功率對電源電壓的依賴關係曲線就越陡峭。由於繞組溫度較高,電機滿載時端子處的電壓會長期降低 10%,直到電機絕緣磨損的速度大約是額定電壓下的兩倍。
