感应电动机对工厂供电系统短路电流影响分析_王玉保
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浅谈短路对电力系统的影响摘要:短路时会产生很大电动力和很高温度,使短路电路中元件受到损坏和破坏,甚至引发火灾事故。
短路时,电路的电压骤降,将严重影响电气设备的正常运行。
短路时保护装置动作,将故障电路切除,从而造成停电,而且短路点越靠近电源,停电范围越大,造成的损失也越大。
严重的短路要影响电力系统运行的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造成系统解列。
不对称短路将产生较强的不平衡交变电磁场,对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰,影响其正常运行,甚至发生误动作。
关键词:短路电力系统影响一、厂用启动/备用电源的引接为了保证厂用电工作的可靠性,厂用电母线各段至少要有两个电源,其中一个为工作电源,另一个为备用电源。
备用电源通常情况下也兼作电厂的启动电源。
启动/备用电源一般采用下列引接方式。
①当有发电机电压母线时,一般由该母线引接一个备用电源。
②当无发电机电压母线时,一般由高压母线中电源可靠的最低一级电压母线引接,或由联络变压器的低压绕组引接,并庇保证在发电厂全停的情况下,能从电力系统取得足够容量的备用电源。
③当厂内引接的备用电源不能满足容量要求时,在技术经济合理的情况下,可从外部电网引接专用线路作为高压厂用启动/备用电源。
④当全厂有两个及以上高压厂用备用电源时,应引自两个相对独的电源。
备用电源无论采用哪种引接方式,都必须保证其相对独立性和足够的容量。
备用电源按照备用方式不同,通常有明备用和暗备用两种方式。
明备用是设置一台专用备用变压器。
它的容量与工作变压器容量最大的一台相同.正常工作时不带厂用负荷,当厂用母线失压时,备用电源自动投人(简称“各自投”,下同),使厂用母线上的电压很快恢复。
暗备用是不设专用的备用变压器,而将每台工作变压器容量加大。
正常运行时每台变压器都没有满载,当任一台工作变工作压器困故停运后,其负荷由另一台变压器压器供电。
为了保证厂用电供电的可靠性,应装设备用电源自动投入装置。
当工作电源故障退出运行时,备用电源自动投人装置动作,能自动地、有选择地把备用电源迅速接到停电的那段母线上,达到尽快恢复供电的目的。
电动机短路电流电动机是现代工业生产中不可或缺的重要设备,但在使用过程中常常会出现各种各样的故障,其中电动机短路电流是较为常见的一种故障。
下面,我们将分步骤来阐述电动机短路电流的相关问题。
1. 电动机短路的概念电动机短路是指电动机的绕组中两个或多个导体之间发生了相互接触,导致电流短路,从而对电动机造成损害。
短路电流是指电动机在发生短路时,通过短路的电流大小。
2. 电动机短路的原因电动机短路的原因有多种,如绕组内部导体间的接触不良、绕组内部导体间绝缘破坏、电机外环散热器造成短路等等。
其中,绕组内部导体间的接触不良是常见的因素。
3. 电动机短路的危害电动机短路的危害主要表现在以下几个方面:(1) 会造成电动机烧毁,导致设备的直接损失;(2) 会影响到电动机正常运转,降低设备的效率;(3) 短路电流大,会对电气系统造成严重损害,甚至引起危险。
4. 如何判断电动机是否短路要判断电动机是否短路,可以进行以下几个步骤:(1) 首先,需要对电动机的运转情况进行观察,如是否有异常声音等;(2) 然后,可以使用万用表等测试设备,对电动机的绕组进行测试;(3) 若测试结果异常,可开启电动机外壳,检查电动机绕组的状况。
5. 如何防止电动机短路为了防止电动机短路,可以采取以下措施:(1) 对电动机维护保养要及时,定期检查电动机是否存在腐蚀、老化等问题;(2) 对电动机绕组,应该采用好的绝缘材料,并进行好绕组的绝缘工作;(3) 定期对电动机进行检测和维护,及时发现问题并进行解决。
总之,电动机短路电流是一种常见的故障,发现问题要及时采取措施进行维修和解决,以保证设备的正常运转。
同时,我们也应该加强电气知识的学习,提高自身的技能水平,减少不必要的损失和危险。
对工厂供电系统存在问题的改进刘锟(中国直升机设计研究所,江西景德镇333000)摘要:目前国内大部分工厂在日常运营和生产过程中,会遭遇“晃电”、设备失电及供电线路不合理等问题,其不仅会为工厂供电系统的稳定运行带来影响,更严重的是其也会为安全生产和产能达标的实现埋下隐患。
现以工厂供电系统为主要研究对象,就其存在的三种问题进行了细致的分析,并从五个角度论述了具体的改进策略。
关键词:工厂供电系统;运行稳定性;晃电;设备失电0引言随着我国社会经济的快速发展,各行各业的用电需求变得高标准化。
对于工厂而言,保持供电系统的稳定性、安全性,不仅是有助于提高工厂本身产能的大事,更对提升社会生产力及产能有着重要意义。
若发现当前供电系统存在问题,必须尽快确认核实,寻求破解措施,以免造成任何安全性问题及影响产能的不良后果。
1主要问题以笔者所在的工厂为例,截至目前已经发现、需谨慎对待的问题主要包括以下三种:一是“晃电”现象,二是电气控制设备的失电,三是供电线路不合理。
这三者之间存在一定的因果联系,如若不能妥善处理,则会引发颇为严重的后果。
1.1“晃电”现象“晃电”现象主要是指短路、雷击或其他原因造成的电网短时断电或电压波动现象,其对于工厂生产和设备运行具有非常大的影响。
“晃电”现象一旦出现,轻则导致设备运行、生产中断,重则直接破坏生产设备,影响产能和生产进度。
首先,导致工艺生产中断。
多数情况下,供电系统中的电动机是以变频调速器、交流接触器、真空断路器、软启动器等启动控制设备。
一旦出现“晃电”现象,真空断路器和交流接触器会因为电压低而释放,而软启动器和变频调速器会因为电压低而直接停机。
若工业生产适逢该现象,很多重要的高压、低压机会停止运作,生产也被迫中断。
其次,导致部分设备直接停止运行。
虽然通常情况下供电网的电压会保持稳定,并不会产生很大的波动,但一旦出现“晃电”现象,工厂内的电网电压会陡然降低,在此影响下,电网内诸如电动机等电磁类设备,其功率便会降低。
电动机反馈对短路冲击电流的影响仅当短路点附近所接用电动机额定电流之和大于短路电流的1%时,才予以考虑其反馈电流的影响,即:通常在下列情况可以不考虑感应电动机反馈冲击电流对短路电流的影响:(1)高压电动机总功率小于100kW ;(2)低压电动机的单机功率小于20kW ;(3)反馈冲击电流必须通过变压器方能送到短路点;(4)反馈冲击电流与系统的冲击短路方向和路径一致时;(5)在电动机附近发生不对称短路时。
由异步电动机馈送的短路冲击电流可由下式计算异步电动机起动电流倍数可取为6~7异步电动机的短路电流冲击系数可取1.4 ~ 1.7,具体可查图4-15(手册p151)异步电动机的额定电流由短路点附近的异步电动机送到短路点的超瞬变(次暂态)短路电流,kA如果有多台异步电动机异步电动机起动电流倍数可取为6~7 I I M r ''>∑∙01.0KA I K K irMqM M ch M ch ⋅⋅=29.0r MqM M IK I 9.0=''r MqM M I K I∑'=''9.0rMrM qM qMP P K K ∑∑=')(如果有多台异步电动机计入异步电动机影响后的电流短路冲击电流由系统送到短路点的短路冲击电流 由异步电动机反馈短路冲击电流短路全电流最大有效值由系统送到短路点的超瞬变(次暂态)短路电流由短路点附近的异步电动机送到短路点的超瞬变(次暂态)短路电流0秒短路电流周期分量的标么值,称为起始次暂态电流KAi i i Mch s ch ch ⋅⋅+=KAI K I K I I I M M ch s s ch M s ch 22])1()1[(2)(''-+''-+''+''=⋅⋅对称分量法1、不对称短路计算一般采用对称分量法。
它的意义是:三相网络内任一组不对称三相相量(电流、电压等)都可以分解成三组对称的分量。
短路电流及其计算第一节短路电流概述本节将了解短路的原因及危害,掌握短路的种类,并知道短路电流计算的基本方法。
一、短路的概念短路时至三相电力供电系统中,相与相或相与地的导体之间非正常连接。
在电力系统设计和运行中,不仅要考虑正常工作状态,而且还必须考虑到发生事故障碍时所照成的不正常工作状态。
实际运行表明,在三相供电系统中,破坏供电系统正常运新的故障最为常见而且危害最大的就是各种短路。
当发生短路时,电源电压被短接,短路回路阻抗很小,于是在回路中流通很大的短路电流。
对中性点不接地的系统又相遇相之间的短路;对于中性点接地的系统又相遇相之间的短路,一项于几项与大地相连接以及三相四线制系统中相与零项的连接等,其中两相接地的短路实际上是两相短路。
常见的短路形式如图3—1所示2.短路的基本种类在三相供电系统中,短路的类型主要有:(1)三相电路三相短路是指供电系统中,三相在同一点发生短接。
用“d(3)”表示,如图3-1a所示。
(2)两相电路两相短路是指三相供电系统中,任意两项在同一地点发生短接。
用“d(2)”表示,如图3-1b 所示。
(3)单相电路单相短路是指在中性点直接接地的电力系统中,任一项与地发生短接。
用“d(1)”表示,如图3-1c所示。
(4)两相接地电路两相接地的短路是指在中性点直接接地的电力系统中,不同的两项同时接地所形成的两相短路,用“d(1-1)”表示,如图3-1d所示。
按短路电流的对称性来说,发生三相短路时,三项阻抗相等,系统中的各处电压和电流仍保持对称,属于对称性短路,其他形式的短路三相阻抗都不相等,三相电压和电流不对称,均为不对称短路。
任何一种短路都有可能扩大而造成三相短路。
因为短路后所产生的电弧,会迅速破坏向自家的绝缘,形成三相短路。
这种情形在电缆电路中,更为常见。
由于煤矿供电系统大都为小接地电流系统,且大都距大发电厂较远,故单相短路电流值一般都小于三相短路电流值,而两相短路电流值亦比三相短路电流值小。
短路电流的危害及限制措施电力系统在运转中相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(短路)时流过的电流称为短路电流。
在三相系统中发生短路的基本类型有三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。
三相短路因短路时的三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三相电路不对称,故称为不对称短路。
在中性点直接接地的电网中,以一相对地的短路故障为最多,约占全部短路故障的90%。
在中性点非直接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路。
发生短路时,由于电源供电回路阻抗的减小以及突然短路时的暂态过程,使短路回路中的电流大大增加,可能超过回路的额定电流许多倍。
短路电流的大小取决于短路点距电源的电气距离,例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的10~15倍,在大容量的电力系统中,短路电流可高达数万安培。
短路电流的危害短路电流将引起下列严重后果:短路电流往往会有电弧产生,它不仅能烧坏故障元件本身,也可能烧坏周围设备和伤害周围人员。
巨大的短路电流通过导体时,一方面会使导体大量发热,造成导体过热甚至熔化,以及绝缘损坏;另一方面巨大的短路电流还将产生特别大的电动力作用于导体,使导体变形或损坏。
短路也同时引起系统电压大幅度降低,尤其是靠近短路点处的电压降低得更多,从而可能导致部分用户或全部用户的供电遭到破坏。
网络电压的降低,使供电设备的正常工作受到损坏,也可能导致工厂的产品报废或设备损坏,如电动机过热受损等。
电力系统中出现短路故障时,系统功率分布的突然变化和电压的严重下降,可能破坏各发电厂并联运转的稳定性,使整个系统解列,这时某些发电机可能过负荷,因此,必须切除部分用户。
短路时电压下降的愈大,持续时间愈长,破坏整个电力系统稳定运转的可能性愈大。
短路电流的限制措施为了进一步保证系统安全可靠地运转,减轻短路造成的影响,除在运转维护中应努力设法消除可能引起短路的一切原因外,还应尽快地切除短路故障部分,使系统电压在较短的时间内恢复到正常值。