现代生产设备对供电质量要求及对策研究

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1、现代生产设备对供电质量要求及对策研究【摘　要】随着现代科学技术的快速发展，计算机控制系统的大量使用，使生产设备的自动化、智能化程度日益提高，同时也对生产设备的供电质量提出了更高的要求，特别是预防电网过电压问题。因电子器件的耐过电压能力差，电网过电压严重影响现代生产设备的正常使用。【关键词】科学技术;计算机控制系统;电网0.前言我公司近年来数控机床、计算机加工中心等电气控制复杂的设备逐渐增多，电网过电压的危害性愈为突出。因此有必要对电网过电压及其防止方法作一简单的介绍。电源过电压产生的原因众多，主要有大气雷击过电压、感应雷电过电压及设备内部

2、原因产生的过电压。大气雷电产生的过电压幅值大(为正常电压的几倍甚至几十倍)，对电网的冲击大，但因电网设置了多重避雷装置及防过电压措施，对220/380V的低压用电设备影响不大，故在此6www.51lunwen.com不予讨论。而用电设备在使用中自身产生的过电压，因其在220/380V的低压系统或6kv系统经变压器馈至220/380v的低压系统中，虽过电压幅值不大(为正常电压的1.6倍甚至3倍)，持续时间极短，但产生的机率很高，对低压用电设备影响很大。特别是对数控机床、采用计算机控制系统的加工中心等设备危害严重。1.低压电网中，用电设备自身

3、过电压产生的原因及防止措施1.1产生原因6kV真空断路器开断时的截流过电压该过电压因真空断路器的分断，经变压器馈至220/380v的低压系统，危害低压用电设备。真空断路器因其优良的灭弧性能，高电气恢复强度，优异的频繁操作性能，无污染、防火、防爆、无需维修、体积小等优点，现已广泛应用于中压系统中。我公司原使用的6kv少油断路器现已全部更新为真空断路器。真空断路器开断交流电源时，由于其极强的灭弧能力，在电流尚未到达自然零点时，电弧已熄灭，电流被强迫截断，这就是截流现象。由于电流被截断，电感负荷上剩余的磁场能就会转化为电场能，引起截流过电压。截

4、流过电压的大小与负荷的电感量成正比，低压回路的电感量越大，过电压越大，对低压用电设备的危害越大。1.2防止措施6(1)采用较长的高压出线连接电缆，因电缆有分布电容存在，电缆越长，电容就越大，因而抑制截流过电压的作用越显著。一般当连接电缆的长度超过一定长度时，根据理论计算及经验该连接电缆的长度约100om，其电缆的分布电容量为0.3林F，就可以将截流过电压限制在系统的允许值以下。但我公司降压站与各车间变压器室的距离是固定的，6kv高压输电电缆的长度均不超过1000m，因此抑制截流过电压的效果不明显，需要采取其它的技术措施抑制截流过电压。(2

5、)在负荷侧相对地加装并联电容器，并联电容器容量越大，限制截流过电压的效果越明显，一般该并联电容器的容量约0.3协F就可以有效地抑制截流过电压。使截流过电压限制到系统允许的水平以下。(3)负荷低压侧相对地加装金属氧化物避雷器(简称MOA)，加装MOA是一种限制真空断路器截流过电压的有效方法。一般来说该MOA是限制过电压而非防雷电的。从现有条件看，变压器低压侧均可加装MOA，以抑制过电压。2.谐波对电网的污染及晶闸管关断瞬间过电压2.1产生原因6谐波主要由晶闸管整流装置、晶闸管逆变反馈电源、电焊机、变压器等非线性用电设备产生的高次谐波(主要是

6、三次、五次交流谐波)对电源的污染，引起电源电压波形畸变，使原正弦波的电压带有尖刺，该尖刺电压峰值可达原电压的2-3倍，虽其持续时间短，但过高的电压冲击容易损坏邻近用电设备的电气控制板。如一台进口的德国机床稳压电源的损坏，就因为附近的电测功器反馈电压的三次、五次等高次谐波对电网污染而造成的。另外晶闸管、续流二极管由导通转为关断瞬间产生过电压，该过电压称换流(相)过电压，具有持续时间短、尖峰电压高的特点，易使电气设备、电子元件的耐仄绝缘击穿。2.2防止措施(1)对安装使用晶闸管装置、整流装置、非线性设备的用户，其功率较大(从我公司的情况来看，

7、约30～50kw)，必须增设滤波装置，就近吸收高次谐波。对容量超过50kw的大功率电气设备必须单独设置三次、五次等奇次的谐波吸收装置。对大功率的电解、电镀的整流设备，必须尽量增加整流电源相数，以减少电源的谐波分量。(2)对晶闸管、续流二极管产生的换流(相)过电压，其抑制和防护方法的基本点是设置能量的消散通道，减慢能量释放速度，降低di/di变化率。主要方法是设置R-C过电压吸收保护电路，电容‘吸收尖峰过电压。正确的电容量选择，可使换流过电压限制在电源允许范围内，电阻R可消耗换流的电场能量，减小关断时的di尬变化率。另外R-C电路的设置要尽

8、量靠近晶闸管等整流元件，引线要短，电阻最好采用无感电阻，这样保护效果较好。对于要求较高的晶闸管电路，抑制过电压不仅在元件侧设置保护装置，还应在电路的交流侧及直流侧分别设置R-C保护电路、硒堆和