經驗之談:解析三相電供電故障及其改善措施
發布時間:2015-01-08 責任編輯:echolady
【導讀】shebeiguzhangdeyuanyinyouhenduo,zuijingdiandejiushidianlixitongzhong,youyudianyuanshejidebuhelisuozaochengdeshebeiguzhang。youcikejian,gongdiandianludekekaoxinghewendingxingshiduomezhongyao。benwenjiuxiangxijiexilesanxiangdiangongdianguochengzhongsuofashengdeguzhangyijigaishanfangan。
傳chuan統tong的de供gong電dian電dian路lu多duo采cai用yong工gong頻pin變bian壓ya器qi加jia後hou級ji降jiang壓ya電dian路lu來lai實shi現xian。由you於yu近jin年nian來lai三san相xiang電dian供gong電dian故gu障zhang頻pin發fa,為wei了le很hen好hao的de解jie決jue三san相xiang電dian供gong電dian出chu現xian故gu障zhang後hou,供gong電dian係xi統tong仍reng能neng穩wen定ding可ke靠kao的de為wei電dian力li檢jian測ce設she備bei供gong電dian。許xu多duo電dian源yuan廠chang家jia推tui出chu電dian力li專zhuan用yong的de的de高gao頻pin開kai關guan電dian源yuan,這zhe種zhong電dian源yuan具ju有you許xu多duo優you點dian:安全、可靠、體積小、重量輕、綜合效率高以及噪音低等優點,非常適應電網設備的應用,目前很多大型設備廠家已開始批量使用。
一、三相電供電常見故障分析
我國供電大多都采用三相四線供電方式。下圖為三相四線製示意圖,從圖中可以看出此種供電方式可以提供兩種不同的電壓——線電壓(380V)和相電壓(220V),keyishiyingyonghubutongdexuyao。sanxiangsixianzhigongdianjiaoweilixiangdezhuangtaishisanxiangfuzaipingheng,cishizhongxiandianliuweiling,conglilunfenxicishizhongxiankeyoukewu,buyingxiangshebeidezhengchangyunxing。danxianshiqingkuangsanxiangpinghengzhishixiangduide,bupinghengzeshijueduide,suoyixianshiyingyongzhongdezhongxianshibixuyoude,zheyangcainengbaozhenggexiangdianyadewendingshuchu。suizhejingjidefazhan,yongdianqidafuduzengjia,danxiangduanlujilvbiranshenggao,danxiangduanluheshunjianduanluyinqilingpiaoguodianyawentijiweipubian。xiamianwomenzhenduiciyixiechangjianguzhangwentijinxingfenxi,weiwomenshejidianlishebeigongdianxitongshitigongfangxiang,congershigongdianxitongwendingkekaodeyunxing。

圖1 三相電壓示意圖
1、單相短路故障現xian在zai很hen多duo場chang合he為wei了le取qu電dian方fang便bian,直zhi接jie采cai用yong三san相xiang電dian的de相xiang電dian壓ya供gong電dian。包bao括kuo目mu前qian很hen多duo農nong村cun電dian網wang設she計ji都dou是shi將jiang三san相xiang電dian中zhong的de三san相xiang平ping均jun分fen給gei三san組zu用yong戶hu使shi用yong,從cong而er省sheng掉diao了le三san相xiang變bian壓ya器qi。這zhe種zhong供gong電dian方fang式shi雖sui然ran節jie省sheng了le一yi些xie設she備bei的de投tou入ru,但dan是shi對dui用yong戶hu的de用yong電dian設she備bei帶dai來lai很hen大da隱yin患huan。在zai實shi際ji應ying用yong中zhong,單相短路接地故障發生的概率最高可達65%,兩相短路約占10%,兩相短路接地約占20%,三相短路約占5%。下麵簡單分析一下單相短路的威脅。

圖2 三相電單相短路示意圖
如上圖所示,一旦出現單相短路現象,會抬高中線電位,對用電人員的安全有較大威脅(有零線接外殼保護的設備)。同時在短路瞬間,負載2與負載3需要承受瞬間大電壓衝擊,嚴重時電壓值直接上升到線電壓(380VAC)。致使用電設備出現過電壓損壞現象。2、輸電線中線開路
在zai實shi際ji用yong電dian環huan境jing環huan境jing中zhong,往wang往wang會hui由you於yu線xian路lu安an裝zhuang不bu當dang,或huo熔rong斷duan器qi及ji開kai關guan安an裝zhuang位wei置zhi不bu當dang,導dao致zhi中zhong線xian斷duan開kai。如ru果guo中zhong線xian斷duan了le,三san相xiang負fu荷he中zhong性xing點dian電dian位wei就jiu要yao發fa生sheng位wei移yi。中zhong性xing點dian電dian位wei位wei移yi直zhi接jie導dao致zhi各ge相xiang的de輸shu出chu電dian壓ya不bu平ping衡heng,而er相xiang電dian壓ya太tai高gao會hui使shi設she備bei過guo電dian壓ya而er直zhi接jie燒shao毀hui,而er相xiang電dian壓ya偏pian低di的de相xiang,可ke能neng會hui由you於yu電dian壓ya降jiang低di,電dian流liu增zeng大da而er損sun壞huai設she備bei。由you於yu三san相xiang電dian電dian壓ya計ji算suan非fei常chang複fu雜za,由you於yu負fu載zai矢shi量liang的de引yin入ru,最zui終zhong詳xiang細xi計ji算suan公gong式shi也ye異yi常chang難nan懂dong。下xia麵mian以yi一yi種zhong簡jian單dan的de方fang式shi解jie釋shi一yi下xia中zhong線xian短duan路lu對dui線xian電dian壓ya的de影ying響xiang。

圖3 三相電中線開路示意圖
如上圖,假設負載3開路,同時中線出現中斷。此時負載1與負載2串聯後接在線電壓UUV(380VAC)上,兩個負載上的電壓主要取決於Z1與Z2的大小。若Z1遠遠大於Z2時,則負載1的的電壓會接近與380VAC的線電壓,此時負載1就很可能由於過電壓而損壞,而負載2可能會由於電壓過低而停止工作。在正常情況下,相電壓之間影響較小,可正常使用。[page]
3、設備供電中線開路
電dian力li設she備bei除chu了le輸shu電dian線xian容rong易yi出chu現xian故gu障zhang外wai,設she備bei電dian源yuan輸shu入ru及ji插cha座zuo等deng出chu現xian故gu障zhang也ye有you可ke能neng使shi設she備bei出chu現xian損sun毀hui。由you於yu大da多duo數shu場chang合he均jun采cai用yong三san相xiang四si線xian製zhi電dian源yuan,同tong時shi三san相xiang四si線xian製zhi電dian源yuan還hai有you一yi個ge比bi較jiao特te殊shu的de應ying用yong,及ji采cai用yong三san相xiang四si線xian製zhi全quan波bo整zheng流liu時shi,隻zhi要yao任ren何he一yi相xiang有you電dian設she備bei均jun能neng正zheng常chang運yun轉zhuan。

圖4 供電設備中線開路示意圖
rushangtusuoshi,sanxiangsixianzhiquanbozhengliu,cidianluhaochuzaizaisanxiangdianrenyiliangxiangchuxianwentishi,cigongdiandianlurenrankeyijixugongzuo。danshiyidanzhengliudianluzhongdezhongxianzhongduanhuozeweilianjie,cidianlujiubianweisanxiangsanxianzhizhengliudianlu,cishidianyayouyuanlai310VDC升高到538VDC,若後級設備無法承受538VDC高壓,將後損壞後級設備。二、三相電供電改善措施
由(you)於(yu)在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)有(you)較(jiao)多(duo)限(xian)製(zhi),不(bu)可(ke)能(neng)避(bi)免(mian)很(hen)多(duo)電(dian)力(li)故(gu)障(zhang)的(de)發(fa)生(sheng),但(dan)我(wo)們(men)能(neng)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)一(yi)些(xie)手(shou)段(duan)減(jian)少(shao)設(she)備(bei)損(sun)壞(huai)概(gai)率(lv),從(cong)而(er)提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。具(ju)體(ti)改(gai)善(shan)措(cuo)施(shi)如(ru)下(xia):
1、單相短路故障改善措施
此故障可適當提高電源輸入端的抗衝擊能力,一般需要抗335VACchongji。zheyangkeyizaishunshiduanlushi,baohudaohoujidianlubuhuiyinguodianyaersunhuai。weilejianxiaoyinlingpiaoerzhaochengdedianyashenggao,keshidangjiadalingxianjiemianji,jiangdilingdianpiaoyi,laisuoxiaolingwailiangxiangdianyataigaofudu。
2、輸電線中線開路改善措施
congguzhangfenxiwomenkeyikanchu,zhongxiankailuzhuyaoshiyingxiangdaoxiangdianyadedianliuhuilu,shidianliuweinenghuidaozhongxingdian。zhinengtongguolianggenxiangxianxingchenghuilu,congerzengjialeshebeiguodianyadefengxian。weilegeixiangdianyatigongkekaodedianliuhuilu,zaibuxianzhongkecaiqusanxiangsanlingliuxiangongdianfangshi,sanxiangsanlingduligongzuo。cibuxianquedianshizengjialingxiantouzihexiansun,danzheyangnengyouxiaoyizhilingpiao,jianxiaolemeixiangdianyadexianghuyingxiang。
3、設備供電中線開路改善措施
yibanshebeicaiqusanxiangsixianquanbozhengliudianlu,zhuyaoshikaolvqigongdianderongyusheji,zhiyaosanxiangdianrenyiyixiangdianshebeijiunengzhengchanggongzuo。danshiyidanzaizhongxianweilianjieshangshebei,zhengliudianludianyajiuhuijijushenggao。jiejueciwenti,xuyaozaidianyashenggaoshiqieduanhoujidianlu,congerbaohuhoujidianlubushousunhuai。danzaishejishixubaozhengjiancekongzhidianluwendinggongdian。
三、從根源解決電力係統供電故障
隨(sui)著(zhe)社(she)會(hui)的(de)發(fa)展(zhan),用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)功(gong)率(lv)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)加(jia),同(tong)時(shi)各(ge)種(zhong)設(she)備(bei)質(zhi)量(liang)也(ye)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi)。這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)不(bu)但(dan)對(dui)電(dian)網(wang)形(xing)成(cheng)了(le)較(jiao)大(da)幹(gan)擾(rao),而(er)且(qie)還(hai)存(cun)在(zai)較(jiao)大(da)的(de)短(duan)路(lu)風(feng)險(xian)。電(dian)力(li)故(gu)障(zhang)誘(you)因(yin)很(hen)多(duo),不(bu)可(ke)能(neng)做(zuo)到(dao)完(wan)全(quan)避(bi)免(mian)其(qi)發(fa)生(sheng)。但(dan)是(shi)一(yi)旦(dan)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)後(hou),我(wo)們(men)需(xu)要(yao)及(ji)時(shi)反(fan)饋(kui)並(bing)處(chu)理(li)。此(ci)時(shi)就(jiu)需(xu)要(yao)有(you)電(dian)力(li)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)對(dui)電(dian)網(wang)實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce),並(bing)在(zai)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)時(shi)采(cai)取(qu)必(bi)要(yao)措(cuo)施(shi),避(bi)免(mian)造(zao)成(cheng)更(geng)大(da)損(sun)失(shi)。
在(zai)電(dian)網(wang)在(zai)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang)時(shi),電(dian)力(li)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)仍(reng)需(xu)要(yao)保(bao)證(zheng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。此(ci)時(shi)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)供(gong)電(dian)設(she)計(ji)就(jiu)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)保(bao)證(zheng)在(zai)大(da)多(duo)數(shu)電(dian)力(li)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)時(shi),其(qi)仍(reng)能(neng)為(wei)電(dian)力(li)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)提(ti)供(gong)穩(wen)定(ding)的(de)電(dian)能(neng)。電(dian)力(li)故(gu)障(zhang)一(yi)般(ban)表(biao)現(xian)為(wei):缺項運行、單相電壓飄高、電路過負載電壓拉低、中線開路、雷擊事故等。故此供電電源需要較寬的電壓輸入範圍及較強的抗擾度。
單相電路應用特點:單相電路簡單,可適應市電大幅的電壓波動。

圖5

圖6

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