电力系统中的电气设备,都必须工作在 额定的电压和频率参数下,电器设备工作在额定 电压,是其工作正常并获得最大效能的必要条 件,电压异常主要分为电压波动和电压偏差两 种情况,而电压偏差又分为欠电压和过电压两 种。

就这两种电压异常对各种电器造成的影响, 分析如下:

(1)对变压器的影响:

当变压器的一绕组电 压上升,会使绕组的励磁空载电流上升,在铁芯 上产生的涡流损耗和磁滞损耗增加,引起变压 器铁损耗增加,而励磁空载电流的大部分是滞 后于电压90°的无功电流,造成功率因数下降, 从而引起电压降增大,使二次输出电压下降,从 而造成电力系统使用效率下降和带负载能力下 降。当变压器电压超过额定电压的10%时,将使 变压器铁芯饱和,铁损增大。漏磁使箱壳等金属 构件涡流损耗增加,造成变压器过热,绝缘老 化,影响变压器寿命甚至烧毁变压器。

(2)对异步电动机的影响:

由于电动机的转 矩与端电压平方成正比,当电压下降到额定电 压90%时,即使在额定负载情况下,输出功率不 变,转矩也只有额定转矩的81%,电流也将增大 19%,温升增高10%~15%,绝缘老化程度比常 规增加一倍以上,从而明显缩短电机的使用寿 命。电压下降同时也会使电动机的机械特性变 软,造成转速及转矩下降,不仅会降低生产效 率,还会影响到产品质量。 当电压偏高时,电动机的励磁空载电流上 升,铁芯磁通饱和,磁滞和涡流损耗产生热量, 传递到定子绕组,使电动机绝缘相应受损,也要缩短电机使用寿命。

(3)对电光源的影响:

电光源可分热光源(如 白炽灯、碘钨灯)和气体放电的冷光源(如荧光 灯、汞灯),电压偏差对白炽灯的影响最为显著。 当白炽灯的端电压下降10%时,发光效率下降 30%、虽灯泡不易坏,但照明度降低,光线变暗。 而若电压升高10%。发光效率提高1/3,灯泡使 用寿命只有原来的1/3。电压偏差对荧光灯的 影响没有白炽灯明显,但电压偏低,灯管不易起 辉,多次重复起辉,起辉冲击电流会缩短灯管寿 命,照度也有所下降。电压偏高,会使电流上升, 镇流器和灯管的寿命也要缩短。

(4)对电磁铁的影响:

流过交流电磁铁线圈 的电流和线圈两端电压有关;还和线圈电阻、电 抗及铁芯气隙有关,电压降低对交流电磁铁来 说,会使电磁吸力下降,动铁芯吸合困难,如果负 载不变,会使线圈电流上升几倍。电压过高,磁路 趋于饱和,线圈电流显著增大。因此,电压过高 过低都会使电磁铁线圈过热而使使用寿命缩短

(5)对电视机和电脑的影响:

因为电视机和 电脑类电器,大多采用开关稳压电源,对电压的 适应能力比较强,在电网电压从110V~260V范 围內变化时,都可获得稳定的工作电压,因此较 大范围的电压变化对其造成的影响较小。

为了满足用电设备对电压的要求,保证电 器的正常运行,常用的方法是通过电压调整措 施,保证电网电压的正常稳定,另一种方法是采 取电压保护措施,防止电器在电压异常情况下 工作运行,如接触器的欠电压保护等影响。

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