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2.3 稳定负荷侧电压
电力系统的供电电压因线路较长的原因,首端电压高于末端电压,另外,因受电网负荷的影响,电压波动范围较大,尤其是在凌晨时段,大型用电负荷不工作的情况下供电电压变得较高。用电设备在高于额定电压状态运行时,将导致用电设备电能损耗增加,寿命降低。对于带有绕组和铁芯的供电设备,如变压器、电动机、交流接触器、镇流器、电磁铁等设备,由于铁芯损耗与电压平方成正比,电压升高,铁芯损耗将增大。长期运行将引起绕组温升增高,绝缘老化,降低设备寿命 [6]。
铁芯损耗与电压的关系:
PFe =KfB2(磁滞损耗)+Kf2B2 (涡流损耗)≈Kf1.3B2,(1)
式(1)中:PFe——铁芯损耗;K——常数;f——磁通变化率;B——磁通密度。
因为,铁芯损耗PFe与磁通密度平方B2成正比,而磁通密度B与电压V成正比,所以,铁芯损耗PFe与电压平方V2成正比。
配电系统节电器具有自耦变压器的特性,根据现场用电情况,对三相电压进行调压,使电压稳定在380 V左右,它的变比k接近1,其中变比k接近1的原因是从两个方面考虑:a) 基本保证节电器输出电压达到设备额定电压,以保证设备正常出力;b) 通过自耦变压器使输出电压适当降低,从而使系统线损、零序电流降低,在一定程度上节约了电能 [2,7,8]。
3 结语
以“z”型接法的自耦变压器为核心的配电系统节电器保持了各相之间的电压、电流、磁通量及相位的相互影响、相互调节,实现了三相电压平衡的优化、谐波抑制、稳定电压的功能。在大型工业用电场合得到最大程度的电能优化与节约,据统计节电率达到10%以上,其应用前景非常可观。
参考文献:
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[2] 尹茂明.三相平衡节电技术机理研究[J].冶金工业出版社,2010(4):46-50.
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