电能质量对电动机经济运行的影响及改善措施2006年04月04日来源：不详作者：未知访问次数：83Tags：电能质量电动机经济运行【发表评论】【打印此文】【收藏此文】感应电动机是工农业生产中应用最广泛的一种电动机。

根据统计，在电网的总负载中动力负载约占59%而感应电动机则占总动力负载的85%电力系统中感应电动机的励磁与涡流消耗无功占系统无功负载的80%左右。

由此可见，感应电动机在电力系统中占有重要地位因而电动机能否经济运行，直接影响着电网的社会效益，电能质量对电动机经济运行有很大影响。

1电动机对电能质量的要求电能质量可用频率，电压质量，供电可靠性和电网电压正弦波形畸变率来表征。

电动机对电能质量的要求是(1) 额定频率时电压偏差小于正负5%(2) 在额定电压时频率偏差小于正负1%(3) 电压正弦波形畸变率小于正负5%(4) 对三相电压平衡度要求电压的负序分量与正序分量之比在长期运行时小于正负1%。

在短时运行时小于正负1.5%，对于零序电压分量，不得超过正序电压分量的1%。

电能质量取决于电力系统供电质量，但电能质量与供电部门对用户用电管理也有直接关系。

如用户大量采用并投入单相负荷，则三相间电压对称性就要变差。

此外由于生产技术的发展，用户大量使用非线性设备，如硅整流设备、电弧炉、轧钢及交流调压装置等投入电网。

会向电网注入高次谐波电流，给电网造成污染，导致电网波形畸变，电网三相电压不平衡及波形畸变会增加损耗，影响电网经济运行。

目前电网电力生产基建与改造以及用户的供电系统都注意配备无功补偿设备，和采用有载调压变压器。

且考虑了电源可靠性，由于加强了系统负荷平衡的调度电网频率基本稳定。

因而电能质量有很大提高，但对于系统的电压来说，由于白天高负荷时无功不足，夜间轻负荷时无功过剩，造成系统白天电压偏低夜间，电压偏高，有些供电区由于系统一次电压偏高。

变压器额定参数不当，分接头调压范围窄，导致配电电压高于标准值。

其次大量非线性设备投入电网运行，使得电网高次谐波含量大大增加，所以当前电能质量问题主要是电压质量与高次谐波的影响。

2电压质量对电动机运行的影响电动机在轻负荷下为节电一般采用降压运行如把接改为Y接运行电机在高于额定电压下运行时由于铁芯饱和无功励磁电流增大导致电网功率因数降低损耗增大铁芯发热并使电机寿命缩短故经济效益差反之电动机在低于额定负荷下运行时转矩等特性下降电流增大导致电机发热出力降低同样也不经济电压平衡度也是电压质量标准之一不对称电压可按对称分量法分解为正序分量负序分量与零序分量正序负序电压作用于电动机分别产生正序和负序定转子电流由于电机负序阻抗相对较小故很小的负序电压便能引起相当大的负序电流据统计电流不平衡率约为电压不平衡率的 4 7倍其次不平 衡电压形成负序磁场 产生负的机械功率 因 此在同样的转差率下 电动机轴上的有用机 械功率减少此外负序磁场在定转子上引起额 外的铁耗铜耗和杂散损耗致使电机总的 损 耗率增加 一般3.5%的不平衡电压可使电动 机增加约20%的损耗 如果定子某一相中 正负序电流接近同相 则满载时该相的合成电流 将超过额定电流的 20% 35%可知电压 不平衡会引起电动机绕组过热 降低电动机的可靠 [FS:Page]性和运行寿命经济效益差标准规定电动机的供电电压负序分量不应超过正序分量的1%任意一相的空载电流与三相空载电流平衡值之差不应超过平均值的 10% 3高次谐波对电动机运行的影响电网谐波对联接于电网中的电动机的影响，表现为电流相对增大，导致发热。

一般来说波 形畸变电压供电的电动机 由于谐波引起的 总损耗增加的百分比与由于谐波引起最高发热点附加温升的百分比大致是一致的， 国内外的经验表明 ：若3，5，7次谐波电压达到额定电压的10% 20%以上时，可导致电机在短时间内烧损，由于电网电压过高或电网波 形畸变，均能加剧电动机的磁饱和， 也增大了基波负序电流和励磁电流以及相应的功率损耗和附加温升，因此都不利于电动机的经济与安全运行。

4改善电网电能质量的技术措施4.1改善电压质量的技术措施(1) 健全无功电压管理制度，制定改善电压质量的计划与措施。

设专人管理定期分析与考核 电压质量， 无功补偿容量要考虑无功随负荷及电压波动自动投切，或根据电网需要无功情 况用人工投切，以提高无功补偿的经济效益(2) 各级电压要设置电压监测点，按电压的考核标准进行考核，对电压不合格的地区要及时分析并采取必要的措施为有载调压变压器使其覆盖率达到 100% 况进行调整电容器应根据电压情况进行投 切 投切 比差角差也应定期进行校验以保证指示准确(6)健全电压合格率基础资料和地区高压用户负荷统计表，建立高低压用户电压监测点的标 示图及各配电地区配电变压器台帐(7)对单相工作的设备采取三相技术平衡措施对用户单相工作的设备要切实加强管理做好平衡工作，最大限度满足三相平衡度要求，某些工业大功率的电气设备，如感应电炉大容量电焊机等由于只能单，相或两相工作会给 电网电压带来严重不平衡。

对这的设备可采取三相均衡电抗器的平衡措施，以减少单相或 两相负荷不平衡的影响， 还可以减少单相非线性负荷产生的不对称高次谐波4.2加强电网高次谐波管理减少电网污染 对电网进行谐波技术管理 重点管理注入电网谐波电流较大的设备 定期开展谐波测试 工作 当电网电压正弦波形畸变率超过规定时要查 明原因采取对策对新投入电网的非线性设备在设立的谐波监测点测量以检查谐波电流 电压畸变率是否符合规程要求注意建立用户非线性设备的技术档案及积累谐波监视点的 (3) 逐步把系统一次主变二次主变更换(4) 变电所有载调压变压器应根据电压情用户变电所电容器也应根据电压情况进行(5) 电压表应进行定期核检 电压互感器测试记录若谐波畸变率超出规定要求要及时采取抑制谐波的技术措施把电压正弦波形畸变率限制在规定的极限值之内[FS:Page]电压对电气设备运行的影响作者:张强来源:理科爱好者09.1日期:2009年04月28日访问次数：276字号:[大中小]阿坝州职业技术学校四川阿坝623000G644.5 A摘要：电压是电能质量标准之一。

各种电压等级的电网，均由不同型号、规格的导线和电器元件组成。

由于线路存在有电阻、电感、电容，当交流电流通过线路时，因有阻抗存在，必然产生损失。

电网向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化。

关键词：电气设备电压运行电网向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化。

当线路输送一定数量的有功功率时，如输送的无功功率越多，则线路的电压损失越大，也就是说送至用户端的电压越低。

那么，电网向用户供电的电压高低，对电气设备运行将产生怎样的影响呢？1电压偏移对电气设备的影响电网向用户供电的电压，必须满足电气设备的正常运行。

只有电压符合国家偏移标准，才能保证各种电气设备处于最佳工作状态下运行，取得最佳效率和经济效益。

现以几种常见用电设备在电压偏移下运行受影响的情况介绍：（1）白炽灯：电压高于Ue10%，寿命要缩短70% ;电压低于Ue，发光效率急剧下降，但可延长使用寿命。

（2）荧光灯：电压低于Ue10%，发光效率要下降15%;如电压再降低则荧光灯起动困难。

假如电压高于Ue则使用寿命受到影响。

（3）异步电动机：电压低于Ue10%，电动机电磁转矩下降到定转矩的81%，起动时间延长, 电流增大，线圈发热，损耗增加，效率下降，功率因素降低，影响电动机使用寿命，严重时引起电动机烧坏。

但对拖动某些设备的异步电动机，在轻载运行时还以降压运行，来达到电动机节能的目的。

(4)电热设备：电压低于Ue10%，供热量约减少20%以上，而且升温时间延长。

如电压高于Ue,会影响发热元件寿命。

(5)电控系统：电压低于Ue10%，继电器、接触器吸引线圈吸合力下降15%以上，会造成吸合不良、线圈发热、噪声增大。

2 电网电压偏移原因电网电压偏移的原因是多方面的,造成的因素也是较为复杂。

以运行情况看：有供电部门原因,也有用户的因素；有电网结构因素,也有管理欠佳的原因。

现分析如下：( 1 )电网运行方式、负荷变化,引起电压在某一时段内的偏移。

随着经济的发展,人民生活水平提高,家用电器,电炊用具进入千家万户使用结构发生变化, 尤其加剧了峰谷负荷的悬殊,造成负荷畸变,引起峰段电压偏低。

( 2)电网内感性负荷大量投入,造成功率因素下低,电压偏移。

随着工农业生产发展,电动机作为拖动各种生产机的动力而广泛使用。

电风扇、空调机及制冷设备普遍使用,增加电网感性负荷。

电动机为建立旋转磁场,需要吸取电网的无功功率,配变的运行也需要吸取电网的无功功率。

随着感性负荷大量吸取无功功率,势必造成电网远距离输送,增加功率损耗。

同样道理,由于功率因素下降,电网电压损失增大,用户受电端电压下降。

反之,功率因素提高,电压损失少, 电压上升。

( 3)电网的中性线断开,三相负荷不对称,产生电压偏移。

在低压三相四线供电的电网中,由于中性线接触不良或断开时,当三相负荷不平衡运行时, 势必引起相电压畸变。

同理,当电网处于三相负载不平衡运行时,也会发生电压畸变,产生中性点位移电压。

( 4)电网内大功率电动机起动、大功率负荷投入、短路事故等,会产生电压短时偏移。

( 5)电网内线路导线截面偏小,较大负荷电流通过时,电压损失大,造成电压偏移。

( 6)电网供电半径超过标准,线路末端电压降低,造成电压偏移。

( 7)电网布局不合理, T 形连接多,迂回供电,使电压损失增大,造成电压偏移。

电网运行中,基于上述原因,均会造成运行电压下降,这不仅增加电能损耗,而且株连用户产品质量。

为此,在电网运行中,把抓电网管理和抓技术措施结合起来,这才是改善电网电压质量的必由之路。

3 改善电压质量的措施（1）提高用户的功率因素：电网内各生产用户的自然功率因素过低，向电网吸取的无功功率就得增加，势必使发电机多发无功来达到平衡，就会影响有功的输出，减少供电能力。

同时因无功远距离输送也增加损耗。

为此，供电管理部门一定要对电网生产用户进行力率考核，实行力率调整电价，通过电价杠杆作用，使用户采取技术措施，提高功率因素。

用户功率因素提高，向电网吸取的无功减少，造成电压损失也减少，从而改善用户受点端的电压质量。

（2）集中装设电容器进行无功补偿：如某一电网在35Kv 变电所10Kv 母安装1800Kvar 补偿电容器，进行集中补偿，使电网功率因素提高到0.9 以上，取得较好的经济效益，并改善电网电压质量。

电容补偿分为并联补偿和串联补偿。

并联补偿为了提高功率因素，可采用集中补偿和用户个别分散补偿，或者两者相结合进行。

串联补偿为了改变线路参数，减少电压损失，提高线路末端电压，改善电压质量。

（3）对电网进行技术改造：电网线路导线的截面，按线路输送容量、经济电流密度进行选择，并进行机强度、发热、电压损失的校验。