電機(jī)絕緣等級(jí)-功率因數(shù)-使用系數(shù)

1、電機(jī)絕緣等級(jí)-功率因數(shù)-使用 系數(shù)作者:日期:電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)是指其所用絕緣材料的耐熱等級(jí)，分A E、B、F、H級(jí)。允許 溫升是指電動(dòng)機(jī)的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。絕緣的溫度等級(jí) A級(jí)E級(jí)B級(jí)F級(jí)H級(jí)最高允許溫度C）105 120 130 155 180繞組溫升限值（K） 60 75 80 100 125性能參考溫度（C）80 95 100 120 145在發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備中，絕緣材料是最為薄弱的環(huán)節(jié)。絕緣材料尤其容 易受到高溫的影響而加速老化并損壞。不同的絕緣材料耐熱性能有區(qū)別，采 用不同絕緣材料的電氣設(shè)備其耐受高溫的能力就有不同。因此一般的電氣設(shè)備都規(guī)定其工作的最高溫

2、度。人們根據(jù)不同絕緣材料耐受高溫的能力對(duì)其規(guī)定了7個(gè)允許的最高溫度，按照溫度大小排列分別為：丫、A、E、B F、H和C。它們的允許工作溫度分別為：90、105、120、130、155、180和180C以上。因此， B級(jí)絕緣 說(shuō)明的是該發(fā)電機(jī)采用的絕緣耐熱溫度為130C。使用者在發(fā)電機(jī)工作時(shí)應(yīng)該保證不使發(fā)電機(jī)絕緣材料超過(guò)該溫度才能保證發(fā)電機(jī)正常工作。絕緣等級(jí)為B級(jí)的絕緣材料，主要是由云母、石棉、玻璃絲經(jīng)有機(jī)膠膠合或浸漬而成的。常用的B級(jí)絕緣材料有PVC玻璃纖維套管（黃臘管）,6520復(fù)合紙,DMD色緣紙等.功率因數(shù)科技名詞定義中文名稱:功率因數(shù)英文名稱:power factor定義:有功功率與視

3、在功率之比。應(yīng)用學(xué)科:在交流電路中，電壓與電流之間的相位差（）的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cos表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cos =P/S說(shuō)明要求1. （1）最基本分析2. (2)基本分析3. (3)高級(jí)分析 對(duì)于功率因數(shù)改善三者關(guān)系 好處展開(kāi)說(shuō)明要求1. (1)最基本分析2. (2)基本分析3. (3)高級(jí)分析對(duì)于功率因數(shù)改善改善電能質(zhì)量的理由 如何提高功率因素三者關(guān)系好處改善電能質(zhì)量的理由如何提高功率因素展開(kāi) 編輯本段說(shuō)明功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為 1, 一般具有電感性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)

4、的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低 的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對(duì)用電單位 的功率因數(shù)有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。編輯本段要求(1) 最基本分析拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為100個(gè)單位，也就是說(shuō)，有 100個(gè)單位的功率輸送到設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無(wú)功損耗，只 能使用70個(gè)單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個(gè)單位，卻要付100個(gè)單位的費(fèi)用。(使用了 70個(gè)單位的有功功率，你付的就是70個(gè)單位的消耗)在這個(gè)例子中，功率因數(shù)是0.7 (如果大部分設(shè)備的功率因數(shù)小于0.9時(shí)，將被罰

5、款)，這種無(wú)功損耗主要存在于電機(jī)設(shè)備中(如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、壓縮機(jī)等)，又叫感性負(fù)載。功率因數(shù)是馬達(dá)效能的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。(2) 基本分析每種電機(jī)系統(tǒng)均消耗兩大功率，分別是真正的有用功(叫kw)及電抗性的無(wú)用功。功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，有用功與 總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運(yùn)行則更有效率。(3) 高級(jí)分析在感性負(fù)載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形 峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個(gè)波形峰值則分隔越大。 編輯本段對(duì)于功率因數(shù)改善電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電 感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不僅需要向電力系統(tǒng)吸收

6、有功功 率，還同時(shí)吸收無(wú)功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備后， 將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線路輸送的無(wú)功功率。由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此 可以降低輸配電線路中變壓器及母線因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，這就 是無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б?。無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。因?yàn)楣╇娋职l(fā)出來(lái)的電是以KVA或者M(jìn)VA來(lái)計(jì)算的，但是收費(fèi)卻是以KW也就是實(shí)際所做的有用功來(lái)收費(fèi)，兩者之間有一個(gè)無(wú)效功率的差值，一般而 言就是以KVAR為單位的無(wú)功功率。大部分的無(wú)效功都是電感性，也就是一 般所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈，幾乎所有的無(wú)效功都是

7、電感性，電 容性的非常少見(jiàn)，例如：變頻器就是容性的，在變頻器電源端加入電抗器可 提高功率因數(shù)。編輯本段三者關(guān)系也就是因?yàn)檫@個(gè)電感性的存在，造成了系統(tǒng)里的一個(gè)KVAR值，三者之間是一個(gè)三角函數(shù)的關(guān)系：K_vaA2=K_wA2+ K_var A2一種有源功率因數(shù)校正電路簡(jiǎn)單來(lái)講，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值為零的話，KVA就會(huì)與KW相等，那么供電局發(fā)出來(lái)的1KVA的電就等于用戶1KW的消耗，此時(shí)成本效益最高，所以功率因數(shù)是供電局非常在意的一個(gè)系數(shù)。用戶如果沒(méi)有達(dá)到 理想的功率因數(shù)，相對(duì)地就是在消耗供電局的資源，所以這也是為什么功率 因數(shù)是一個(gè)法規(guī)的限制。目前就國(guó)內(nèi)而言功率因數(shù)規(guī)定是必須介

8、于電感性的0.91之間，低于0.9時(shí)需要接受處罰。編輯本段好處供電部門為了提高成本效益要求用戶提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對(duì)用戶端有什么好處呢？ 通過(guò)改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件， 如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低 了本身電能的損耗。 良好的功因數(shù)值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使 負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。 可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功 率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功 率因數(shù)，增加負(fù)載的容量。舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從 0.8提高到

9、0.98時(shí)：補(bǔ)償前：1000X 0.8=800KW補(bǔ)償后：1000X 0.98=980KW同樣一臺(tái)1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改變后，它就可以多承擔(dān)180KW的負(fù)載。 減少了用戶的電費(fèi)支出；透過(guò)上述各元件損失的減少及功率因數(shù)提 高的電費(fèi)優(yōu)惠。此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開(kāi)關(guān)電源等；可飽和設(shè)備 如變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等， 這些設(shè)備均是主要的諧波源，運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變 壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害， 主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過(guò)載過(guò)熱以及諧波過(guò)電壓加速設(shè)備 的絕緣老化等。并

10、聯(lián)到線路上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗?duì)諧波會(huì)有放大作用，使得系統(tǒng)電 壓及電流的畸變更加嚴(yán)重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會(huì) 使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過(guò)熱、振動(dòng)、噪音增大、繞 組附加發(fā)熱等。諧波污染也會(huì)增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對(duì)通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時(shí)，可能會(huì)引起繼電保護(hù)的過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流 保護(hù)的誤動(dòng)作。因此，如果系統(tǒng)量測(cè)出諧波含量過(guò)高時(shí)，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的 調(diào)諧(detuned )電抗外，并需針對(duì)負(fù)載特性專案研討加裝諧波改善裝置。 編輯本段改善電能質(zhì)量的理由為什么說(shuō)提高用戶的功

11、率因數(shù)可以改善電壓質(zhì)量？電力系統(tǒng)向用戶供電的電壓，是隨著線路所輸送的有功功率和無(wú)功功率變化而變化的。當(dāng)線路輸送一定數(shù)量的有功功率時(shí)，如輸送的無(wú)功功率越多，線路的電壓損失越大。 即送至用戶端的電壓就越低。如果110KV以下的線路，其電壓損失可近似為： U=(PR+QX)/Ue其中： U線路的電壓損失，KVUe線路的額定電壓，KVP線路輸送的有功功率，KWQ-線路輸送的無(wú)功功率，KVARR線路電阻，歐姆X線路電抗，歐姆 由上式可見(jiàn)，當(dāng)用戶功率因數(shù)提高以后，它向電力系統(tǒng)吸取的無(wú)功功率 就要減少，因此電壓損失也要減少，從而改善了用戶的電壓質(zhì)量。在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電 流是視在功率，而能起到作功的一部分功率(即有功功率)將小于視在功率。 有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以co表示，其實(shí)最簡(jiǎn)單的測(cè)量方式就是測(cè)量電壓與電流之間的相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。編輯本段如何提高功率因素(1)提高自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)是在沒(méi)有任何補(bǔ)償情況下，用 電設(shè)備的功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法：合理選擇異步電機(jī)；避免變 壓器空載運(yùn)行；合理安排和調(diào)整工藝流程，改善機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況；在生 產(chǎn)