電能質量對電動機運行的影響

保證電動機正常工作的主要條件之一是其電源，其參數滿足一定的質量要求。

最主要的 電能質量指標（PQI） 與頻率和電壓偏差、電壓波動、非正弦和電壓不平衡等參數有關。為了避免電動機的正常運行長期中斷，主要 PQE 不應超過其正常值，但在緊急模式下 - 超出某些最大值。考慮電能質量指標如何影響電動機的性能。

電動機的可靠性和耐用性在很大程度上受其熱條件的影響。因此，對於感應電機和同步電機，電壓偏差對其熱狀況的影響也取決於電機負載。在低壓下運行電動機會導致絕緣過熱並可能造成損壞。事實上，當電壓落在正常範圍內 (+ 10%) 時，轉子和定子電流分別平均增加 14% 和 10%。

在異步電機負載很大的情況下，電壓偏差會導致其使用壽命顯著縮短。隨著電機電流的增加，會發生更嚴重的絕緣老化。當電機負端電壓偏差為 10% 且感應電機為額定負載時，其使用壽命將減少一半。

當市電電壓發生偏差時，同步電動機的無功功率發生變化，這在使用同步電動機進行無功補償時很重要。這完全適用於冷凝器單元。由於同步電機在網絡中產生的無功功率不足，需要額外使用電容器組，這會通過增加系統元件的數量來降低電力系統的可靠性。

電壓波動以及電壓波動對電動機的運行具有負面影響。電動閥門驅動器對供電網絡的電壓偏差非常敏感，因為校正電壓的變化會導致電機轉速的變化。

在自建火電廠的企業中，電壓波動引起電壓幅值和相位的波動，導致發電機的電磁矩、有功功率和無功功率發生波動，對整個電站的穩定性產生不利影響，因此， ，其功能可靠性。

非正弦模式對電動機的可靠性有顯著影響。這是因為在電壓曲線中存在高次諧波的情況下，絕緣老化過程比在正弦電壓下運行的電氣設備更強烈。因此，例如，在非正弦係數為 5% 的情況下，運行兩年後，電容器介電損耗角的正切值增加了 2 倍。

電壓不平衡會對異步電動機的運行和使用壽命產生不利影響。因此，1% 的電壓不平衡會導致繞組中的電流顯著不平衡（高達 9%）。負序電流疊加在正序電流上，導致定子和轉子額外發熱，導致絕緣加速老化並降低可用電機功率。據了解，電壓不平衡度為4%時，額定負載下運行的感應電動機的使用壽命將減少約2倍；電壓不平衡度為 5% 時，感應電機的可用功率將減少 5 - 10%。

同步電機定子的逆序電流磁場會在轉子的大塊金屬部件中感應出明顯的渦流，從而導致轉子發熱增加和電機旋轉部分的振動。如果存在明顯的不平衡，振動可能會對機器結構造成危險。

由於額外的電壓不平衡損耗導致同步電機的勵磁繞組發熱，因此需要降低勵磁電流，同時降低同步電機向網絡提供的無功功率。

Kireeva E.A.