电气设备过负荷原因

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1、电气设备过负荷原因电动机和电容器1电动机过负荷原因?电气设备过负荷原因（以电动机、电力电容器为例）字面上讲，过负荷就是设备承受的负荷（功率）超过其额定值的现象。对于电气设备，其特点之一就是过电流。2电动机过负荷原因?电动机过负荷原因一）电能质量差包括：A）电压偏移；B）频率偏离；C）非正弦电压；D）不对称电压3电动机过负荷原因A）电压偏移?电压升高时，电动机的励磁电流增加很多，定子的铜损、定子和转子的铁损也要增大，结果是使电动机过热。?电压降低时，电动机处于欠压运行状态，电动机的带负载能力下降，定子电流和转子电流都会增加，使绕组中的

2、铜损增加，温度上升。严重时会发生堵转。4电动机过负荷原因B）频率偏离?频率增加时，定子电流、转子电流都增加，导致绕组铜损增加，电机温度上升。?频率减小时，如果电压不变，有可能使磁路饱和，励磁电流增加，温度升高。C）非正弦电压?非正弦电压作用下产生的非正弦电流一方面电动机运转不平稳，损耗加大；另外一方面，谐波电流产生的铁损远大于正弦基波，从而使温度上升。5电动机过负荷原因D）不对称电压?不对称电压会造成电动机各相电流的不平衡，从机电手册知道，线电压的不平衡度为4％时，所引起的不平衡线电流高达25％—30％。?电流不平衡就必然有负序电流

3、，但是幅值相同的定子正序电流和定子负序电流在电动机中产生的热量并不相同。6电动机过负荷原因?三相定子电流I＋和I－产生气隙旋转磁场。对于定子绕组而言，为正、反同步转速，设定子绕组正序电阻为R＋，定子绕组负序电阻为R－，且R＋＝R－（因为都是对应与50Hz的交流电阻），则在正序电流I＋和负序电流I－的共同作用下，定子铜损为：22?Ps=3(I++I?)?R+7电动机过负荷原因?但是通过三相定子电流I＋和I－产生的正反旋转磁场，前者相对与转子转速近似为零。即转子感生电流的频率很低，相对应转子'R+电阻表现为（已折合到定子侧的转子绕组对正

4、序旋转磁场电阻），而后者相对于转子的转差率为（2－S），所以电动机在额定转速时2?S，即转子感生电流的≈2频率近似为100Hz，这时转子电阻表现为其'R?100Hz下的交流电阻（已折合到定子侧的转子绕组对负序旋转磁场电阻）。8电动机过负荷原因?对于笼型异步电机，转子对负序电流和正序电流所表现出的电阻之比为：'R?KR='=1.25?6R+?因此在I＋和I－的共同作用下，转子铜损为（不计励磁之路）2'2'?PR=3I+R++3I?R?22'=3(I++KR?I?)R+9电动机过负荷原因?从上述分析可以看到，由于转子铜损与电阻成正比，故

5、数值相同的负序电流产生的铜损等于正序电流铜损的KR倍。?因此，建立电动机过负荷保护模型时必须对负序电流予以足够的重视。（有针对负序电流的电动机的负序保护）10电动机过负荷原因?为了简单地反映I＋和I－不同的发热效应，英国GEC公司提出了一个粗略反映上述发热效应的Ieq“等效电流”，即：222Ieq=K1?I++K2?I??式中，K1＝0.5，防止正常启动过程中保护误动；?K1＝1，在整定的启动时间过后，正序电流的热效应不再故意减小；?K2＝3－6，模拟负序电流的增强发热效应，一般为保险起见，可取为6。?反时限模型中的设备电流应该取“

6、等效电流”。Ieq11电动机过负荷原因二）断相运行（严重的不对称电压）?断相平衡运行时，电动机三相电源处于严重不平衡状态，产生的不平衡三相电流使得电机发热严重。?另外一方面，断相运行时，电动机的负荷能力下降，这就可能使电动机发生堵转的现象，使定子电流急剧增加。12电动机过负荷原因?断相时，电动机带负荷能力下降的程度与电动机绕组接线方式有关。?对于Y接线，其断相时，只有两个绕组通电；?对于?接线，断相时，仍有三个绕组通电。?因此，Y接线电动机断相时带负荷能力下降较多，对于4kW以上的电动机，一般多采用?接线。13电动机过负荷原因三）繁

7、重的工作制?电动机频繁起动、制动、反转、长时间低速运行（过负荷）——都是发热严重的工作状态。四）不稳定、易变化的负荷?冲击性负荷会引起电动机电流的变化，转速不稳，内部结构受到机械应力，最终损坏。五）机械故障?如轴承磨损，严重时会使转子和定子相碰，形成附加的阻力矩，导致电流增加，温度上升。14电力电容器过负荷原因并联电力电容器是电网无功补偿的重要设备，应用十分广泛，数量众多。一）过电压引起的过负荷并联电容器的无功功率为：Q=UI=U2ωC并联电容器的有功损耗为：P=Q?tgδ=U2ωC?tgδ?电容器的有功损耗也是与电压平方成正比，电

8、压上升造成电容器损耗增加，温度上升，严重时导致击穿。另外，绝缘介质长期在高温下老化，会影响其使用寿命。?过电压也会反映到电流上。15电力电容器过负荷原因?电压升高的原因：（1）电容器连接处电网母线电压过高。（2）电容器采用Y接法时，若