電能質(zhì)量問題的危害及解決方法
1.電壓范圍過大,電源不足。供電部門采用降壓供電,或者地處偏遠(yuǎn),損耗過大,導(dǎo)致電壓偏低。電網(wǎng)用電過少,導(dǎo)致高低壓負(fù)荷不能正常工作,電壓過高,縮短負(fù)荷使用壽命,或燒毀負(fù)荷。2.波形失真(或諧波波形失真)常見的波形失真是指標(biāo)準(zhǔn)電源波形的多個諧波。電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波的原因是電力電子設(shè)備和電氣設(shè)備如整流器、UPS電源、電子調(diào)速設(shè)備、熒光燈系統(tǒng)、計算機(jī)、微波爐、節(jié)能燈、調(diào)光器等使用開關(guān)電源,或者是二次電源本身。諧波對公共電網(wǎng)的危害主要包括:1)對公共電網(wǎng)中的元件造成額外的諧波損耗,降低發(fā)電、輸變電設(shè)備的效率,當(dāng)大量三次諧波流經(jīng)中性線時,造成過熱甚至火災(zāi);2)影響各類電氣設(shè)備的正常工作,除造成額外損失外,還會使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動、噪聲和過電壓,造成干式變壓器局部嚴(yán)重過熱,電容器、電纜等設(shè)備過熱,絕緣老化,使用壽命縮短,造成損壞;3)會在公共電網(wǎng)中引起局部并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振,從而放大諧波,大大增加前述危害,甚至引發(fā)嚴(yán)重事故;4)會導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動裝置的誤動作,使電氣測量儀表的測量不準(zhǔn)確;5)會對相鄰的通信系統(tǒng)造成干擾,輕的會產(chǎn)生噪聲,降低通信質(zhì)量,重的會導(dǎo)致信息丟失,使通信系統(tǒng)無法正常工作。3.浪涌(或浪涌功率浪涌)是指輸出電壓的有效值在瞬間(幾毫秒)高于額定值110,持續(xù)時間為一個或幾個周期。是破壞精密電子設(shè)備的罪魁禍先。除了被雷擊外,主要是由于接入電網(wǎng)的大型電氣設(shè)備停機(jī)啟動時突然卸載電網(wǎng)而產(chǎn)生的高電壓。功率浪涌的危害:隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電路密集的多層超大規(guī)模芯片趨向于集成度更高、元件間隙更小、導(dǎo)線更細(xì)。幾年前一平方厘米的電腦芯片有2000個晶體管,現(xiàn)在有1000多萬臺奔騰機(jī)器。從而增加電腦被浪涌損壞的概率。由于計算機(jī)的設(shè)計和結(jié)構(gòu),它應(yīng)該在特定的電壓范圍內(nèi)工作。當(dāng)電源浪涌超過電腦所能承受的水平時,電腦就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)亂碼,芯片損壞,元器件提前老化。這些癥狀包括意外的數(shù)據(jù)錯誤、無法接收/傳輸數(shù)據(jù)、文檔丟失、工作異常、頻繁維護(hù)、無法解釋的故障和硬件問題等。雷電浪涌遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計算機(jī)等電氣設(shè)備所能承受的水平。在大多數(shù)情況下,計算機(jī)和其他電氣設(shè)備將被立即銷毀,或者數(shù)據(jù)將永遠(yuǎn)丟失。20馬力的小型感應(yīng)發(fā)動機(jī)即使起動或停機(jī),也會產(chǎn)生3000-5000伏的浪涌,使與其共用一個配電箱的電腦在每次浪涌中都受到損壞或干擾,非常頻繁。浪涌對敏感電子電氣設(shè)備的影響可分為以下幾種類型:電壓損壞、半導(dǎo)體器件擊穿、元件金屬化表面損壞、印刷電路板、印刷電路或觸點損壞、三端雙向可控硅開關(guān)/晶閘管損壞、干擾鎖定、晶閘管或三端雙向可控硅開關(guān)數(shù)據(jù)文件失控、數(shù)據(jù)處理程序部分損壞、數(shù)據(jù)傳輸錯誤、故障原因不明的故障、部件過早老化、電器壽命大大縮短、輸出音質(zhì)下降。哪些電氣設(shè)備會被浪涌損壞?含微處理器的電氣設(shè)備容易被浪涌損壞,包括計算機(jī)及輔助設(shè)備、程序控制器、PLC、傳真機(jī)、電話、應(yīng)答機(jī)等。程控交換機(jī)、廣播電視發(fā)射機(jī)、電影和電視 #p#分頁標(biāo)題#e#
4.銳波(或高壓銳脈沖尖峰)是指峰值為6000伏、持續(xù)時間為十分之一秒至半個周期(10毫秒)的電壓。這主要是由雷擊、電弧充電、靜電放電或大型電氣設(shè)備的開關(guān)操作引起的。危害:這種峰值干擾在鋼廠、軋鋼廠或者晶閘管設(shè)備、電火花設(shè)備、電力機(jī)車廣泛使用的地方危害特別大。其幅值可達(dá)數(shù)百伏甚至數(shù)千伏,脈沖寬度一般在 s量級,雷電常以尖峰的形式侵入。當(dāng)尖峰脈沖幅度很大時,會損壞輸入濾波器、整流器甚至工控機(jī)開關(guān)電源的主振蕩器。另外,它的頻譜很廣,也會闖入電腦造成干擾。5.瞬態(tài)過電壓和瞬態(tài)過電壓是指峰值電壓高達(dá)20000伏,但持續(xù)時間在百萬分之一秒到百萬分之一秒之間的脈沖電壓。主要原因和可能造成的損害類似于高壓尖峰,主要是雷電造成的。危害:以大規(guī)模集成電路為核心部件的測量、監(jiān)測、保護(hù)、通信、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力、航空、防、通信、廣播電視、金融、交通、石化、醫(yī)療等現(xiàn)代生活的各個領(lǐng)域。這些由大規(guī)模CMOS集成元件組成的電子設(shè)備,一般都存在對瞬態(tài)過電壓和過電流耐受能力弱的缺點。瞬態(tài)過電壓不僅會導(dǎo)致電子設(shè)備的誤操作,嚴(yán)重時還會導(dǎo)致元器件擊穿、電路板燒毀,使整個系統(tǒng)癱瘓。6.電壓驟降是指電源電壓的有效值在額定值的80-85之間并持續(xù)一至幾個周期甚至更長時間的低壓狀態(tài)。原因包括:大型設(shè)備的啟動和應(yīng)用、大型電機(jī)的啟動、大型干式電力變壓器的接入、主電源線的切換、線路過載等。危害:電壓凹陷是較常見的電源問題,占電源問題的87%。由于某種原因,電源可能會導(dǎo)致電壓短暫下降。它對計算機(jī)的影響很輕,使鍵盤等接口設(shè)備暫停操作,同時也使數(shù)據(jù)丟失、文件破壞。同時電壓的驟降會破壞電腦中的元器件,從而縮短壽命。7.三相電壓不平衡是指各相之間的電壓或相角不相等,這是由各相負(fù)載不平衡引起的。三相不平衡的危害及影響。三相不平衡是
指三相電源各相的電壓不對稱。是各相電源所加的負(fù)荷不均衡所致,屬于基波負(fù)荷配置問題。發(fā)生三相不平衡即與用戶負(fù)荷特性有關(guān),同時與電力系統(tǒng)的規(guī)劃、負(fù)荷分配也有關(guān)。《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》(GB/T15543-1995)適用于交流額定頻率為50赫茲。在電力系統(tǒng)正常運行方式下,由于負(fù)序分量而引起的PCC點連接點的電壓不平衡。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:電力系統(tǒng)公共連接點正常運行方式下不平衡度允許值為2,短時間不得超過4。對干式變壓器的危害。在生產(chǎn)、生活用電中,三相負(fù)載不平衡時,使干式變壓器處于不對稱運行狀態(tài)。造成干式變壓器的損耗增大(包括空載損耗和負(fù)載損耗)。根據(jù)干式變壓器運行規(guī)程規(guī)定,在運行中的干式變壓器中性線電流不得超過干式變壓器低壓側(cè)額定電流的25。此外,三相負(fù)載不平衡運行會造成干式變壓器零序電流過大,局部金屬件升溫增高,甚至?xí)?dǎo)致干式變壓器燒毀。對用電設(shè)備的影響。三相電壓不平衡的發(fā)生將導(dǎo)致達(dá)到數(shù)倍電流不平衡的發(fā)生。誘導(dǎo)電動機(jī)中逆扭矩增加,從而使電動機(jī)的溫度上升,效率下降,能耗增加,發(fā)生震動,輸出虧耗等影響。各相之間的不平衡會導(dǎo)致用電設(shè)備使用壽命縮短,加速設(shè)備部件更換頻率,增加設(shè)備維護(hù)的成本。斷路器允許電流的余量減少,當(dāng)負(fù)載變更或交替時容易發(fā)生超載、短路現(xiàn)象。中性線中流入過大的不平衡電流,導(dǎo)致中性線增粗。對線損的影響。三相四線制結(jié)線方式,當(dāng)三相負(fù)荷平衡時線損較小;當(dāng)一相負(fù)荷重,兩相負(fù)荷輕的情況下線損增量較小;當(dāng)一相負(fù)荷重,一相負(fù)荷輕,而第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷的情況下線損增量較大;當(dāng)一相負(fù)荷輕,兩相負(fù)荷重的情況下線損增量較大。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時,無論何種負(fù)荷分配情況,電流不平衡度越大,線損增量也越大。8.雜訊干擾(或稱噪聲Noises)指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)及其它和種高頻干擾。源于電磁波或高頻波感應(yīng),它是高頻率的變化,在正常電力50Hz頻率上介于15-100電位擾動。馬達(dá)運行、斷電器動作、馬達(dá)控制器工作、廣播發(fā)射、微波輻射及電氣風(fēng)暴都會造成噪聲。危害:雜訊過大,可能讓電腦CPU產(chǎn)生誤判,嚴(yán)重者可能燒壞CPU和其他電腦配件,可造成無線電傳輸中斷。感應(yīng)傳導(dǎo)到四周環(huán)境,導(dǎo)致其他電子設(shè)備.無法正常工作。可使民航系統(tǒng)工作失效,通信不暢,計算機(jī)運行錯誤,自動設(shè)備誤動作。澳其斯交流參數(shù)電源綜合調(diào)節(jié)器,對提高配網(wǎng)的供電質(zhì)量有著重要的作用。該裝置具有如下功能:(1)在原側(cè)電壓波動或2—3周波短時停電的條件下,維持負(fù)載側(cè)電壓恒定;(2)在原側(cè)電壓不平衡且諧波條件下,維持負(fù)載側(cè)三相電壓平衡;(3)可補償負(fù)載側(cè)電流諧波和無功,使網(wǎng)側(cè)只提供有功電流;(4)可補償負(fù)載側(cè)不平衡的電流諧波,使網(wǎng)側(cè)電流為三相平衡;(5)可排除各種微觀電源干擾污染。 來源:中電力諧波監(jiān)測及濾波工程技術(shù)網(wǎng)#p#分頁標(biāo)題#e#熱點關(guān)注
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