淺析電網(wǎng)電壓波動對電氣傳動設(shè)備的影響及對策

李悅

摘要：電網(wǎng)是我國最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。電網(wǎng)電壓波動會危害變頻器，導(dǎo)致過電壓、過電流的現(xiàn)象出現(xiàn)，使單元燒壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)，影響工業(yè)正常的生產(chǎn)?；诖耍疚膶﹄娋W(wǎng)電壓波動對電氣傳動設(shè)備的影響問題展開研究，希望能更好地提升電網(wǎng)電壓工作穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)電壓波動;電氣傳動設(shè)備;影響

基于當前交直流傳動裝置應(yīng)用范圍的擴展，不僅實現(xiàn)了生產(chǎn)質(zhì)量的提升，同時對于企業(yè)資金成本的節(jié)約也有著重要幫助。一般調(diào)速裝置對電能質(zhì)量工作的要求更為嚴格，而一旦出現(xiàn)電網(wǎng)波動很可能會對設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，不利于正常生產(chǎn)工作的開展。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，近年來我國因為電網(wǎng)故障引發(fā)的故障問題十分常見。因此為進一步減少和控制電網(wǎng)波動對設(shè)備產(chǎn)生的影響，就更需要加強對影響問題的研究，在制定相關(guān)應(yīng)對方案的基礎(chǔ)上優(yōu)化電力工作的順利開展。

1電氣設(shè)備中電網(wǎng)波動引發(fā)的影響

1.1電網(wǎng)電壓上升的影響

基于電氣設(shè)備在設(shè)計過程中需要具備一定的電壓承受能力，所以在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)小幅度上升的情況下，電氣設(shè)備仍然可以保持正常運轉(zhuǎn)和工作。但是如果電網(wǎng)電壓的上升幅度過大，甚至超出正常承受范圍，很可能造成電氣設(shè)備運行受阻，甚至出現(xiàn)電氣設(shè)備損壞等問題。具體問題為：其一，工作頻率下正常運行的風(fēng)機或是水泵等異步電機轉(zhuǎn)速會出現(xiàn)明顯提升[1]。其二，針對變頻傳動裝置而言，在應(yīng)用二極管整流器的過程中，由于電網(wǎng)電壓出現(xiàn)上升趨勢，因此電機輸出電壓也將出現(xiàn)明顯提升，不利于電機的正常運轉(zhuǎn)。如果變頻器采用的是矢量閉環(huán)控制方法，那么為了確保電機磁通恒定，電機的電壓就不會出現(xiàn)明顯變化，在這種工作狀態(tài)下，就不會對電機的正常運轉(zhuǎn)造成負面影響。其三，針對變頻裝置而言，如果電網(wǎng)電壓上升趨勢不明顯，整流器在自動運轉(zhuǎn)過程中就會針對問題進行自動變化，避免出現(xiàn)電機電流的明顯變化，此種情況下一般也不會對電機的運行產(chǎn)生負面影響。

1.2電網(wǎng)電壓下降的影響

（1）對支流傳動裝置和可控硅調(diào)壓裝置的影響。在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)明顯下降的情況下，冷卻風(fēng)機和水泵的正常輸出功率就會出現(xiàn)明顯變化，制冷效果將明顯下降，甚至出現(xiàn)調(diào)速裝置運行溫度的提升，不利于設(shè)備的正常運行。

（2）對交流傳動裝置的影響。在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)明顯下降的過程中，由于風(fēng)機和水泵的功率已經(jīng)明顯下降，因此變頻器的冷卻效果也將受到嚴重影響，甚至?xí)ψ冾l器穩(wěn)定運行造成負面影響[2]。具體問題為：首先，針對變頻傳動裝置而言，需要采用二極管整流器開展工作，通過借助V/F進行開環(huán)控制，但是由于這一過程中電網(wǎng)電壓呈現(xiàn)下降趨勢，所以中間直流電壓會受到影響，此種情況下轉(zhuǎn)矩脈動變化必然會明顯提升。在對恒轉(zhuǎn)矩負載進行拖動的過程中，電網(wǎng)電壓的下降就會造成電流短時間增加，如果這一階段無法保證輸出力矩，很可能引發(fā)電機堵轉(zhuǎn)的情況[3]。其次，針對電流型變頻傳動裝置而言，如果電網(wǎng)電壓的下降情況不明顯，整流器在實際工作中就能有效進行調(diào)整，基本保證電機電流不出現(xiàn)變化，同時不會對電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)造成負面影響。如果電網(wǎng)電壓下降情況明顯，系統(tǒng)就很難進行在保證電機電流穩(wěn)定的同時控制電機轉(zhuǎn)速，甚至還會在工作中出現(xiàn)拖不動負載的情況。

2變頻器欠電壓保護工作的相關(guān)試驗和對策

2.1欠電壓測試

在研究中發(fā)現(xiàn)，一些廠家比如西門子公司，在對電源進行控制的過程中采用的都是變頻器中間的直流回路電壓[4]。還有一些廠家比如三菱這種公司則是采用小容量的變頻器進行電源控制，一般小容量變頻器本身就具備組件過載能力。如果出現(xiàn)電網(wǎng)電壓下降，而下降時間并不長的情況下，大部分功率器件仍然能承受電網(wǎng)的變化，不需要對其進行格外關(guān)注。但是對于部分可關(guān)斷器件而言，仍然需要承受相應(yīng)的反向驅(qū)動才能進行關(guān)斷。

變頻器在對電源進行控制的過程中需要加強借助開關(guān)電源的幫助，如果電網(wǎng)電壓的下降趨勢不大，就應(yīng)該加強對電源開關(guān)深度的調(diào)節(jié)，但是在這一過程中應(yīng)該保證控制系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。如果出現(xiàn)電網(wǎng)電壓下降速度快，主回路的電流就會明顯增加，甚至出現(xiàn)功率器件負荷程度增加，容易造成電源系統(tǒng)的不規(guī)律紊亂，出現(xiàn)變頻器受損的問題。為確保變頻器在實際工作中的安全性得到最大保證，變頻器在設(shè)置過程中都會不同程度增加欠電壓保護[5]。

2.2應(yīng)對措施

基于目前我國電壓系統(tǒng)的設(shè)計和選型已經(jīng)基本實現(xiàn)了成熟發(fā)展，因此系統(tǒng)的運行也相對更為穩(wěn)定。無論是電網(wǎng)電壓的上升還是下降都可以對發(fā)電工作進行調(diào)節(jié)和控制，但是在這一階段，工作人員仍然需要加強對浪涌電壓對設(shè)備產(chǎn)生的負面影響。在高壓電網(wǎng)的運行過程中，還應(yīng)該加強對電網(wǎng)防雷擊效果的提升，必要情況下應(yīng)該對電網(wǎng)保護范圍進行拓展，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)工作效率和質(zhì)量的全面提升。

3結(jié)束語

綜上所述，在電網(wǎng)電壓運行過程中，如果出現(xiàn)的波動變化幅度小或者是變化持續(xù)的時間比較短，通常并不會對交直流傳動裝置和電機運行裝置產(chǎn)生嚴重影響。相反，如果電網(wǎng)波動變化大，或者變化持續(xù)產(chǎn)生的時間比較長，那么為了保障設(shè)備運行安全，就必須人工干預(yù)傳動設(shè)備停機，避免出現(xiàn)補償電壓的短時跌落，只有這樣才能最大程度上保證設(shè)備運轉(zhuǎn)過程不受到影響。在當前社會電力發(fā)展水平全面提升背景下，群眾生產(chǎn)生活對用電量的需求不斷提升，因此為了最大程度上保證用電安全，更需要工作人員加強對電網(wǎng)電壓波動情況的掌握，只有這樣才能為我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供重要幫助。

參考文獻

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[2]張永昌，彭玉賓，曲昌琦.不平衡電網(wǎng)電壓下的PWM整流器預(yù)測電流控制[J].電工技術(shù)學(xué)報，2016，31（4）：88-94，103.

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