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三相電流不平衡的嚴(yán)重后果!

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專(zhuān)家講堂3


          電壓的變化范圍過(guò)大電網(wǎng)供電不足,供電部門(mén)采取降壓供電,或地處偏遠(yuǎn)地帶,損耗過(guò)多,導(dǎo)致電壓偏低。電網(wǎng)用電太少,導(dǎo)致電壓偏高電壓低負(fù)載不能正常工作,電壓太高,負(fù)載使用壽命縮短,或?qū)⒇?fù)載燒毀。 那么,三相電流不平衡到低有什么后果呢?今天就讓我們來(lái)一探究竟。


           1、導(dǎo)致電網(wǎng)供電不足

            電壓的變化范圍過(guò)大 電網(wǎng)供電不足,供電部門(mén)采取降壓供電,或地處偏遠(yuǎn)地帶,損耗過(guò)多,導(dǎo)致電壓偏低。電網(wǎng)用電太少,導(dǎo)致電壓偏高電壓低負(fù)載不能正常工作,電壓太高,負(fù)載使用壽命縮短,或?qū)⒇?fù)載燒毀。 


           2、造成波形失真

            波形失真(或稱(chēng)諧波Waveform Distortion): 普遍的波形失真指標(biāo)準(zhǔn)電源波形的多種諧波。電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的原因是整流器、UPS電源、電子調(diào)速裝備、熒光燈系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、微波爐、節(jié)能燈、調(diào)光器等電力電子設(shè)備和電器設(shè)備中開(kāi)關(guān)電源的使用或二次電源本身自身產(chǎn)生。
           諧波對(duì)公用電網(wǎng)的危害主要包括: 
           1)使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗,降低了發(fā)電、輸變電設(shè)備的效率,大量的3次諧波流過(guò)中性線(xiàn)時(shí),會(huì)引起線(xiàn)路過(guò)熱甚至發(fā)生火災(zāi); 

           2)影響各種電氣設(shè)備的正常工作,除了引起附加損耗外,還可使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)、噪聲和過(guò)電壓,使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱,使電容器、電纜等設(shè)備過(guò)熱、絕緣老化、壽命縮短,以致?lián)p壞;

           3)會(huì)引起公用電網(wǎng)中局部并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振,從而使諧波放大,使前述的危害大大增加,甚至引起嚴(yán)重事故; 

           4)會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,并使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確; 

           5)會(huì)對(duì)鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,輕者產(chǎn)生噪聲,降低通信質(zhì)量,重者導(dǎo)致信息丟失,使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。


            3、引起電涌現(xiàn)象

            突波(或稱(chēng)電涌Power Surges)指在瞬間內(nèi)(數(shù)毫秒間)輸出電壓有效值高于額定值110%,持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)或數(shù)個(gè)周期。是破壞精密電子設(shè)備的主要元兇。除受到雷擊產(chǎn)生外另外主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí),電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。 

           電涌的危害: 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展至今,多層、超規(guī)模的集層芯片,電路密集,趨向是集成度更高、元器件間隙更小、導(dǎo)線(xiàn)更細(xì)。由于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)決定了它應(yīng)在特定的電壓范圍內(nèi)工作。當(dāng)電涌超出計(jì)算機(jī)能承受的水平時(shí),計(jì)算機(jī)將出現(xiàn)數(shù)據(jù)亂碼,芯片被損壞,部件提前老化,這些癥狀包括:出乎預(yù)料的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,接收/輸送數(shù)據(jù)的失敗,丟失文檔,工作失常,經(jīng)常需要維修,原因不明的故障和硬件問(wèn)題等等。 雷電電涌遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)和其它電氣設(shè)備所能承受的水平,絕大多數(shù)情況下,造成計(jì)算機(jī)和其它電器設(shè)備的當(dāng)即毀壞,或數(shù)據(jù)的永遠(yuǎn)丟失。即使是一個(gè)20馬力的小型感應(yīng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或關(guān)閉也會(huì)產(chǎn)生3,000-5,000伏的電涌,使和它共用同一配電箱的計(jì)算機(jī)在每一次電涌中都會(huì)受到損壞或干擾,這種電涌的次數(shù)非常頻繁。

            電涌對(duì)敏感電子電器設(shè)備的影響有以下類(lèi)型: 破壞 電壓擊穿半導(dǎo)體器件 破壞元器件金屬化表層 破壞印刷電路板印刷線(xiàn)路或接觸點(diǎn) 破壞三端雙可控硅元件/晶閘管…… 干擾 鎖死、晶閘管或三端雙向可控硅元件失控 數(shù)據(jù)文件部分破壞 數(shù)據(jù)處理程序出錯(cuò) 接收、傳輸數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤和失敗 原因不明的故障…… 過(guò)早老化 零部件提前老化、電器壽命大大縮短 輸出音質(zhì)、畫(huà)面質(zhì)量下降 。


           4、產(chǎn)生尖波

           尖波(或高壓尖脈沖Spikes) :指峰值達(dá)6000V,持續(xù)時(shí)間從萬(wàn)分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓。這主要是由于雷擊、電弧入電、靜態(tài)放電或大型電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)操作而產(chǎn)生。 危害:在煉鋼廠(chǎng)、 軋鋼廠(chǎng)或者大量使用晶閘管設(shè)備、電火花設(shè)備、電力機(jī)車(chē)等地方,這種尖峰干擾為害尤厲。其幅度大的可達(dá)數(shù)百伏甚至上千伏,而脈寬一般為μS數(shù)量級(jí)。雷電也常以尖峰脈沖方式入侵。尖峰脈沖幅度很大時(shí),會(huì)破壞工控機(jī)開(kāi)關(guān)電源輸入濾波器、整流器甚至主振管。再加之其頻譜很寬,也會(huì)竄入計(jì)算機(jī)造成干擾。


           5、造成瞬態(tài)過(guò)電壓和暫態(tài)過(guò)電壓

            瞬態(tài)過(guò)電壓(transient overvoltage)和暫態(tài)過(guò)電壓(temporary overvoltage):指峰值電壓高達(dá)20000V,但持續(xù)時(shí)間界于百萬(wàn)分之一秒至萬(wàn)分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類(lèi)似于高壓尖脈沖,主要由雷電所致。 危害:以大規(guī)模集成電路為核心組件的測(cè)量、監(jiān)控、保護(hù)、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)電子設(shè)備廣泛運(yùn)用于電力、航空、國(guó)防、通信、廣電、金融、交通、石化、醫(yī)療以及其它現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域,以大型CMOS集成元件組成的這些電子設(shè)備普遍存在著對(duì)暫態(tài)過(guò)電壓、過(guò)電流耐受能力較弱的缺點(diǎn),暫態(tài)過(guò)電壓不僅會(huì)造成電子設(shè)備產(chǎn)生誤操作,或者造成電子設(shè)備受到干擾,數(shù)據(jù)丟失,或暫時(shí)癱瘓;嚴(yán)重時(shí)可引起元器件擊穿及電路板燒毀,使整個(gè)系統(tǒng)陷于癱瘓。


            6、造成電壓下降

            電壓下陷/下降(Sags & Brownouts) 指市電電壓有效值界于額定值的80-85%之間的低壓狀態(tài),并且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)到數(shù)個(gè)周期,甚至更長(zhǎng)。其產(chǎn)生原因包括:大型設(shè)備啟動(dòng)和應(yīng)用、大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、或大型電力變壓器接入、主電力線(xiàn)切換、線(xiàn)路過(guò)載等。 危害:電壓下陷是Z常見(jiàn)的電力問(wèn)題,它占了電力問(wèn)題的87%。電源可能因某種原因而造成短時(shí)間的電壓下降。它對(duì)計(jì)算機(jī)的影響輕則使keyboard等接口設(shè)備暫停作業(yè),重則使數(shù)據(jù)流失、檔案毀壞。電壓的下陷同時(shí)也會(huì)使計(jì)算機(jī)內(nèi)的組件毀壞,以致于壽命減短。 


           7、三相電壓不平衡

            三相電壓不平衡 指各相之間電壓不相等或相角不相等,由于各相負(fù)載不平衡造成。 三相不平衡的危害和影響 三相不平衡是指三相電源各相的電壓不對(duì)稱(chēng)。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(wèn)題。發(fā)生三相不平衡即與用戶(hù)負(fù)荷特性有關(guān),同時(shí)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(yùn)行方式下,由于負(fù)序分量而引起的PCC點(diǎn)連接點(diǎn)的電壓不平衡。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行方式下不平衡度允許值為2%,短時(shí)間不得超過(guò)4%。 對(duì)變壓器的危害。在生產(chǎn)、生活用電中,三相負(fù)載不平衡時(shí),使變壓器處于不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行狀態(tài)。造成變壓器的損耗增大(包括空載損耗和負(fù)載損耗)。根據(jù)變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定,在運(yùn)行中的變壓器中性線(xiàn)電流不得超過(guò)變壓器低壓側(cè)額定電流的25%。此外,三相負(fù)載不平衡運(yùn)行會(huì)造成變壓器零序電流過(guò)大,局部金屬件升溫增高,甚至?xí)?dǎo)致變壓器燒毀。 對(duì)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(dòng)機(jī)中逆扭矩增加,從而使電動(dòng)機(jī)的溫度上升,效率下降,能耗增加,發(fā)生震動(dòng),輸出虧耗等影響。各相之間的不平衡會(huì)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。
          

           8、負(fù)載發(fā)生超載、短路現(xiàn)象

           斷路器允許電流的余量減少,當(dāng)負(fù)載變更或交替時(shí)容易發(fā)生超載、短路現(xiàn)象。

           中性線(xiàn)中流入過(guò)大的不平衡電流,導(dǎo)致中性線(xiàn)增粗。 三相四線(xiàn)制結(jié)線(xiàn)方式,當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)線(xiàn)損Z??;當(dāng)一相負(fù)荷重,兩相負(fù)荷輕的情況下線(xiàn)損增量較??;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(xiàn)損增量較大;當(dāng)一相負(fù)荷輕,兩相負(fù)荷重的情況下線(xiàn)損增量Z大。

             當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí),無(wú)論何種負(fù)荷分配情況,電流不平衡度越大,線(xiàn)損增量也越大。 


            9、造成雜訊干擾

           雜訊干擾(或稱(chēng)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(dòng)。馬達(dá)運(yùn)行、斷電器動(dòng)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(huì)造成噪聲。

           危害:雜訊過(guò)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(wú)線(xiàn)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(wú)法正常工作。 可使民航系統(tǒng)工作失效,通信不暢,計(jì)算機(jī)運(yùn)行錯(cuò)誤,自動(dòng)設(shè)備誤動(dòng)作。 

            LBSTUR 三相不平衡智能調(diào)節(jié)器對(duì)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)具備零序、負(fù)序補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償?shù)龋粰C(jī)多用;
         (2)可設(shè)定的特定次諧波補(bǔ)償功能,可設(shè)定零序、負(fù)序、無(wú)功分補(bǔ)或共補(bǔ)功能;
         (3)友好的人機(jī)界面,采用高清7英寸中文彩色觸摸屏,屏幕實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)和裝置運(yùn)行參數(shù);
         (4)可定制WIFI、3G等通訊模式,支持安裝多種APP,實(shí)現(xiàn)手機(jī)或PC機(jī)遠(yuǎn)程操控。


            [北京領(lǐng)步]憑借13年來(lái)累積的經(jīng)驗(yàn)案例,解決了中小企業(yè)電能質(zhì)量問(wèn)題的準(zhǔn)確定位,在國(guó)內(nèi)同類(lèi)廠(chǎng)商中無(wú)論是業(yè)績(jī)案例還是技術(shù)成熟度,都能躋身行業(yè)前列。有源濾波器提升35%以上的諧波濾除能力,了解更多<諧波治理裝置>,歡迎點(diǎn)擊我們的在線(xiàn)客服進(jìn)行咨詢(xún),或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線(xiàn)400-056-5258,我們期待您的來(lái)電!

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