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  • 1 # 使用者7917430855004

    很好的一個問題。在配電行業中,把系統出現短暫的低電壓或者失壓叫做電壓凹陷。當出現電壓凹陷時,電器會發生什麼問題呢?先看電機類,例如空調機組、冰箱等等。電壓出現凹陷後,因為電機的轉矩與電壓的平方成正比,故可知電機的轉矩會受到很大的影響。當電機的轉速因為失壓而下降到一定程度後,電壓又恢復正常,於是電機的轉速會迅速上升,這將給某些負荷帶來巨大的機械衝擊。一般來說,250毫秒是一個關口。小於250毫秒的電壓凹陷,電壓恢復後可繼續執行;對於大於250毫秒的電壓凹陷,電壓恢復後則不允許電機繼續執行,必須停機後再起動。我們來設想,在工業環境下有諸多電動機正在執行。若發生了較長時間的電壓凹陷,這時會出現兩種現象:第一種現象:母線殘壓。電壓出現凹陷,由於電動機還在旋轉,因此電機定子繞組會向系統母線回饋電流,而且此回饋電流的頻率隨著電機轉速的降低,也逐步下降。第二種現象:電壓正常後的電機起動電流。電壓正常後所有的電機都同時起動或者加速,由於電機的起動電流遠大於額定執行電流(大約4到8.4倍),電力變壓器無法提供如此之大的能量,於是端電壓大幅跌落,等效於擴大了影響面。在供配電行業裡,把配電系統出現的最大沖擊電流稱為尖峰電流低壓進線斷路器必須確保在出現尖峰電流時,不會跳閘保護。家用電器是否會出現尖峰電流?答案是否定的,因為家庭內部用電負載的數量很少,尖峰電流的強度和規模要小得多。我們再來看看短路。短路的時長一般在數毫秒到數十毫秒,一級配電系統的電壓基本不變,但二級和三級配電系統中發生短路時,將發生較大幅度的電跌落。居家配電屬於三級配電系統一級配電系統的電壓U在短路瞬間基本不變,這是因為電源阻抗z小於系統短路阻抗Z的1/50,故U=E/(1+z/Z)=0.98E。當二級和三極配電線路發生短路時,電源側的斷路器一般會在15到20毫秒內跳閘。這段時間,用電負荷事實上處於欠壓執行狀態,而電器的欠壓保護一般要1秒後才動作,因而電器應當處於欠壓執行狀態;如果短路發生在電器的內部,則因為短路點發生強熱和電弧。雖然電弧能夠對電流起到限流作用,但仍將對電器產生強烈的內部燒蝕作用。此時電器應當已經停止工作總之,電壓凹陷不會影響到家用電器的工作,除非欠壓或者失壓時間過長,電器內部的欠壓保護動作切斷線路。

    再看電機的起動情況:

    設電機剛開始載入電源,而電機的轉子還未旋轉,這時流過電機的電流很大,大約為額定電流的14倍,我們把它稱作起動衝擊電流;當轉子開始旋轉後,電機的電流大約為4到8.4倍額定電流,我們把它稱作起動電流;起動結束,當然電機電流也迴歸到額定電流。

    當出現電壓凹陷時,由於電機的轉速與電壓的平方成正比,故電機轉子轉速必然下降;當電壓恢復後,電機電流陡然增大而產生衝擊,包括對電源的衝擊,以及對負荷的衝擊。特別地,企業中大量的電機若在電壓凹陷恢復後同時起動或者加速,則電源電壓值有可能再次跌落。

    由此可知,凡帶有電機的電器,電壓凹陷是會帶來很大的影響的。這種電器包括空調、冰箱等等。

    至於照明,我們現在已經不再使用白熾燈,而是使用熒光燈和LED燈具。電壓凹陷對於燈具的影響不是太大,最多也只是略微暗淡一下,很快就恢復了。

    燈具,尤其是可調光的燈具,是能產生三次諧波的。三次諧波的特點是三相電流之間的相位差為零,而基波三相電流之間的相位差為120度。因此在N線中,三次諧波的電流是以代數和的型式疊加,故N線電流很大,這也是GB50056《配電設計規範》中要求三次諧波含有率達到一定值的配電線路中N線必須與相線等截面的原因。對於三次諧波,我們可採取補償電容加電抗的方法來抑制。由於此內容超過題主的討論範疇,故忽略

    提個問題:若系統中存在三次諧波,同時又出現了電壓凹陷,這種現象對帶有電機的電器會產生什麼影響?

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