实例探究影响电机正常工作的电源因素

1 引言

1.1起因经过：漯河供电公司城郊供电所西河台区一菜农浇菜时，发现电机出水极缓，就将电源关闭，仔细检查电机，未发现任何异常。再试，结果依旧。

城郊供电所工作人员先用电笔测试三相电压时，发现两相电压电笔氖管极亮，另一相电笔氖管不亮;再用万用表测试线电压正常，而相电压不正常。因此判断为一相接地，即用电笔测量，氖管不亮的该相接地。

由于该台区用户多，主下户线就有70多条，需通过逐基登杆将下户线逐条解下试送，来查找故障原因，工作量大。于是，又抽调了两名农电工来支援，为了缩小范围，把侧重点放在动力用户。经过近3个小时的排查，反复停送电操作，在解下第18条下户线后，用万用表测试线电压、相电压均正常。接下来，沿着第18条下户线(该下户线是一预制厂线路)查找问题，终于找到了原因——电缆一相外皮磨破与震动

榜外壳接触造成该相接地。经过换线处理，接地故障排除，及时保证了用户安全可靠用电。

1.2原因分析：三相电压中，因一相接地，会引起相电压之间不平衡，造成接地一相电压降低，另外两相电压升高。从而，导致中性点电压位移，零线带电。

1.3造成后果：该现象会对用户的机械设备、电器造成不良影响直至烧毁，同时也容易引发人身安全事故。

2 综述影响电源质量的几种常见因素及利弊：

电力系统的电能质量涵盖范围广泛，如：三相电压不平衡、功率因数低、谐波影响(畸变、谐波共振)等。

2.1相电压不平衡：

负载不平衡会使变压器处于不对称运转状态，不但造成变压器的损耗增大，甚至会导致变压器烧毁。其三相负载不平衡时主要影响如下：

2.1.1压器损耗：

变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负载损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负载电流的平方成正比。当三相负载不平衡运行时，变压器的负载损耗可看成三只单相变压器的负载损耗之和，造成极大的浪费。

2.1.2零序电流过大，局部金属元件温度升高：

三相不平衡运转下的变压器，必然会产生零序电流。由于变压器内部零序电流的存在就会在铁芯中产生零序磁通，构成回路。由此引起的磁滞损和涡流损往往会造成这些部件发热，致使变压器局部金属元件温度升高，严重时将导致变压器事故。

另外，三相不平衡运转引起的不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，将使电动机出力减少。

其次，三相负载不平衡运行，将增加输配电线路的损耗。在输送相同容量电能的情况下，其消耗掉的功率比对称负载运转时多得多，将造成很大的浪费。

2.2功率因数低：

系统上所装接的负载，除白炽灯、电炉等属于纯电阻性负载外，其余大多数负载像感应电动机、变压器、电冰箱、日光灯等，均含有电阻及电感成份，因此线路电流的相位角往往滞后于电压相位角。在物理学中，电流通常分成有效电流与无效电流两种分量，不论哪一种，都是由发电机经输电及配电线路来供给，但电能表所计量的仅为有效功率部分，并且无效电流也会增加线路压降及线路损失。

2.2.1.功率因数低的危害。功率因数较低时，消耗电功率较大，此时其消耗电流则更大，可能超过线路负荷，造成断路器动作而跳闸，更严重时可能造成电线失火，导致火灾发生。

2.2.2 功率因数增加的益处。改善功率因数后，线路总电流减少，使已达饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量获得释放，因此可减少温升并延长设备使用寿命。

2.3电压电流谐波影响：

近几年来，由于电子组件的制造技术与应用技术的飞速发展，造成高速开关设备的使用急剧增加，而一般电子整流设备具有非线性之负载特性，导致电力系统谐波污染日益严重。理想之供电电源只含基频成份，非线性负载在运转时会造成电压、电流波形异常，其主要成分即为谐波电压、谐波电流。谐波污染最常见影响：

2.3.1造成电容器过电流或过电压而导致电容器过热或毁损;

2.3.2增加变压器和电机的绕组损失;

2.3.3保护设备动作异常;

2.3.4输电线或电缆因集肤效应而过热;

2.3.5引起电压闪烁或电压波动现象。

3 结束语：上述因素会影响电源系统安全、增加系统耗能。生产设备长时间在非正常电能质量下工作，再加上配电系统本身若无其它保护设备时，无论是电力设备或生产设备直接承受来自电源的影响，运转寿命则大幅度降低。因此，在电力系统生产过程中，确保电能质量则尤为重要。

参考文献ぃ

[1] 《电机学》周鹗..北京.中国电力出版社

[2] 《大学物理学》马文蔚，朱莉编写, 高等教育出版社出版发行。

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