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电气常识--电压偏差
长时间的偏离额定电压。
该问题属于基波无功的范畴,主要与电能传输的导线直径、供电距离、潮流分布、调压方式、无功补偿容量等因素有关。欠电压可导致设备工作不正常,例如鼠笼型电动机过热和接触器吸引线圈释放。过电压可使多种电子和电气设备永久性的(绝缘)损坏。
电气常识--频率偏差
电压的频率超出额定频率规定时限。属于基波有功问题,它与电力系统有功储备有关,和电压偏差一样是电力部门认识较早、研究较成熟、控制方式与手段较完善的电能质量指标。
电气常识--电压闪变
电压短时间超出规定范围的摆动或扰动,属于无功冲击问题,与负荷的启动特性有关,但网络的运行方式、参数及无功补偿类型对该问题也有相当影响。产生的原因有,如大电机重负荷启动及切断过程,在极端情况下可使设备断电或设备损坏,例如照明系统有感的闪烁现象。
电气常识--三相不平衡
三相电源各相的电压不对称。是各相电源所加的负荷不均衡所致,属于基波负荷配置问题。会使变压器内产生环流(及过热),并可使电动机的效率降低。发生三相不平衡即与用户负荷特性有关,同时与电力系统的规划、负荷分配也有关。
电气常识--谐波
电压波形畸变。属于负荷特性问题,是非线性负荷造成的,与非线性负荷所固有的特性有关。与供电质量关系不大,网络的运行方式、结构参数、储能设备的配置对谐波问题有重要影响。只要有非线性负荷接入电网,就会产生谐波。其结果造成变压器中由于涡流及磁滞损耗的加大而过热、电动机过热和转矩下降,以及中性线和补偿电容器过热。
谐波
电压波形畸变。属于负荷特性问题,是非线性负荷造成的,与非线性负荷所固有的特性有关。与供电质量关系不大,网络的运行方式、结构参数、储能设备的配置对谐波问题有重要影响。只要有非线性负荷接入电网,就会产生谐波。其结果造成变压器中由于涡流及磁滞损耗的加大而过热、电动机过热和转矩下降,以及中性线和补偿电容器过热。
电力电子装置还会产生谐波,对公用电网产生危害,包括:
(1) 谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低发电,输电及用电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾。
(2) 谐波影响各种电气设备的正常工作,使发电机发生机械振动、噪声和过热,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
(3) 谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,会使上述(1)和(2)两项的危害大大增加,甚至引起严重事故。
(4) 谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并使电气测量仪表计量不准确。
(5) 谐波会对邻近的通讯系统产生干扰,轻者产生噪音,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作
脉动电流----大小随时间变化而方向不变的电流,叫做脉动电流。
视在功率----在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫做视在功率,用字母S来表示,单位为瓦特。
相电压----三相输电线(火线)与中性线间的电压叫相电压。
线电压----三相输电线各线(火线)间的电压叫线电压,线电压的大小为相电压的1.732倍。
磁滞损耗----放在交变磁场中的铁磁体,因磁滞现象而产生一些功率损耗,从而使铁磁体发热,这种损耗叫磁滞损耗。
击穿---绝缘物质在电场的作用下发生剧烈放电或导电的现象叫击穿。
电磁感应---当环链着某一导体的磁通发生变化时,导体内就出现电动势,这种现象叫电磁感应。
趋肤效应---又叫集肤效应,当高频电流通过导体时,电流将集中在导体表面流通,这种现象叫趋肤效应
功率因数
电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数,又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。三相功率因数的计算公式为:
式中cosφ——功率因数;
P——有功功率,kW;
Q——无功功率,kVar;
S——视在功率,kV。A;
U——用电设备的额定电压,V;
I——用电设备的运行电流,A。
功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。
(1)自然功率因数:是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数,或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低,都小于1。
(2)瞬时功率因数:是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。
(3)加权平均功率因数:是指在一定时间段内功率因数的平均值,其计算公式为:
提高功率因数的方法有两种,一种是改善自然功率因数,另一种是安装人工补偿装置。
无功功率
在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 |
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