电网低电压运行对用电设备\电网的危害及防止措施
摘要:在电力系统当中,当用电量过大或有其他原因的时候,会造成电网电压过低,使用电设备处于低压运行的状态,对用电设备,对电网都是不利的,甚至会造成严重的危害。本文阐述了电网低电压运行时对用电设备及电网的危害,以及一些防止措施。
Abstract: In power system,excessive use of electricity or for other reasons will cause the much low grid voltage which will result in the use of electrical equipment in a state of low—voltage running. It is negative to the power grid,or even causes serious hazards. In this paper,the detriment of power grid low voltage operation to electric equipment and power system and some preventive measures are described.
Key words: grid;low voltage operation;hazards;measures。
中图分类号:TM73 文献标识码:A文章编号:1006—4311(2010)27—0135—01。
1.1 对感应电动机的危害根据理论分析表明,电机的启动转矩、起动转矩、最大过负荷能力都与电压的平方成正比,起动电流与电压为额定电压的90%时,启动转矩、最大转矩、最大过负荷能力减少19%,启动电流降低10%~12%,转差率增加20%~30%,造成转速下降,满负荷温升增加6~7℃,加速绝缘老化,甚至烧坏电机。同时低压还会使电机启动困难,甚至无法启动。
1.2 对常用家电的危害①对电动类家用电器的危害。当电动类家用电气的实际电压低于铭牌额定电压时,就会引起单相电机转矩急剧减小,转速降低和满负荷运行中温升增高,加速绝缘老化,甚至烧坏电机,低压还会使家用电器的电机启动困难或者无法启动。②对照明类家用电器的危害。当电压过低时,电灯的发光率会显著降低,影响照明度。电压变化对荧光灯的光通量于是用寿命的影响比对白炽灯要小。高亮度气体放电灯用常规的不调压镇流器时,端电压减少10%,光通量输出减少30%,电压过低将无法点亮。③对电视机及计算机的危害。电压偏低对20世纪90年代以后生产的新型电视机没有太大的影响,但对于老式电视机,将会出现光栅缩小,图像紊乱等不正常的现象。电压偏低时,计算机的图形畸变,画面亮度也将发生波动变化,机内的原件温度过高,是计算机级数据处理器系统出现错误,甚至损害机器。例如,损坏硬件、造成死机,致使信息的丢失。④对电热炉与镇流器的危害。这类家用电器设备消耗的有功功率与电压的平方成正比,电压降低10%,有功功率降低19%。⑤对补偿电容器的危害。电容器输出的无功功率随所加电压的平方而变化,供电电压降低10%,电容器输出的无功功率要减少19%。这样用户为改善功率因数专设的电容器,由于电压降低10%而失掉将近20%的投资效益。
2.1 电网低压运行时将增大线路损耗,降低输电的效率根据有功功率的公式P=UICOSθ,在输送的有功功率(P)一定的情况下,由于电压(U)的降低,会使电流(I)增大,造成线路损耗增加。电压降低到额定电压的70%左右时,存在着发生电压崩溃事故的可能,一旦发生电压崩溃事故就会造成大面积的停电。
2.2 电网低压运行时使发电机或者变压器的输出功率降低当电压降低10%~15%时,假如发电机允许过电流为5%,则发电机输出功率会减少5%~10%。当电网电压降低10%时,在功率因数相同的条件下,输变电设备输送有功负荷的能力减少15%。若线路输送的视在功率不变,则输出有功负荷还要减少。
2.3 电网低压运行时会致使电源的频率下降电力系统供电不足,除造成电网低压运行外,还会使电源频率下降。低频运行除对发电厂的安全运行造成较大危害外,还会使所有用户的电机转速相应降低。
3.1 增加供电量增加发电机、变压器和线路的容量,应该尽量避免小马拉大车的现象存在。
3.2 尽量选用节能型的电气设备选用节能型变压器,对长时间连续运行的设备提倡使用节能型电机,但此类电机目前起动转矩偏小,频繁启动负载慎用,负载率在85%左右的设备才推荐使用,否则不能体现除节能效果。
3.3 降低线路损耗①合理提高供电电压,对电网进行升压改造是降低线路损耗的有效措施。②均衡三相负荷,降低三相负荷的电流不平衡度,减小公用中线上的压降。企业单位相用电设备应均匀地接在三相网络上,降低三相电压不平衡度,供电网络的电压不平衡应该小于2%。而居民供电系统,三相负载分相时尽量做到对称,合理减小线路阻抗,适当增加导线的截面积,减少先例上的压降。③合理选择高低压线路路径与导线的规格。④少变压次数,简化电压等级。尽量将高压供电线路架设到企业的用电负荷中心区域企业应根据用电性质、用电容量,选择合理的供电电压和供电方式。低压用户和居民用电也要正确的选择变压器的位置,尽量把变压器安装在负荷的中心,坚持多布点、小容量、短半径的原则,减小低压线路的供电半径,降低低压线路的电压降,保证供电线路末端用户的电压符合国家标准。⑤提高功率因素减少无功损耗,降低线路耗损。无功补偿设备的配置原则:总体平衡与局部平衡相结合;电力部门补偿与用户补偿相结合;分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。
3.4 电力变压器的节能运行①企业应该根据用电负荷的特性和变化规律,正确选择和配置变压器容量和台数,通过运行方式的择优,合理调整负荷,实现变压器经济运行,是变压器的利用率在最佳状态下运行。②试图降低变压器的运行温度。③对电力变压器的负载合理进行分配。对两台或者两台以上的变压器,容量相同或容量不相同的,其负载分配是不同的。如果分配不当,重载有功耗损加大,轻载无功损耗加大,功率因数变差。④消除或者减少供电系统中的高次谐波。各种高次谐波在电力系统中不管是哪一级产生的,都会造成电能损耗,对电力变压器也不例外。⑤电动机的节能运行。首先要保证电动机运行环境良好,还要保证电动机温升不超过标准;更换容量大的电动机;限制电动机的启动次数,消除或减少电动机的空载运行。⑥管理降损。线路损耗率是一个综合性的指标,它涉及的面较广,各个方面都和它有关系,所以,必须要有一套强有力的组织措施才能保障技术措施的落实。通过对管理的加强,经常做研究、及时采取有针对性的措施,只有这样才能收到显著的降损节电效果。在供电紧张的情况下,要严格计划用电。企业可自卑发电机组,当电网供电紧张时,可应急启动并网发电,改善电网供电不足的问题。
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