照明系统供电电压偏高的危害及其对策

照明系统供电电压偏高的危害及其对策[摘要]]本文深入分分析了由于照照明系统供电电电压偏高对对灯泡及其它它用电设备所所带来的各种种不良影响，提提出了几种解解决办法。其其中重点阐述述了在照明系系统干线上加加装新型降压压电抗器，以以实现延长灯灯泡使用寿命命和节约电能能的技术改造造方案。关健词电压压偏高危害对策降压电抗器器随着我国电力工工业的迅速发发展，尤其是是电网发电总总功率的增加加和城市照明明供电网络质质量的改善，长长期以来困扰扰不少用电部部门的供电压压偏低的状况况已得到有效效地改善，但但随之也带来来了部分区域域所出现的供供电电压偏高高的现象。而而且，在电力力供电供应输输送过程中，为为了避免送电电过程中的供供电线路的损损耗，会以较较高的电压传传送以确保用用电设备达到到额定电压。因因此用户实际际的承受电压压会高于照明明器具或设备备的额定电压压。尤其是在在用电负荷中中存在动力设设备时，电源源变压器的输输出电压往往往高于额定值值10%左右。由于于供电系统供供电高峰期用用电量较大，造造成末端用户户电压较低，为为保证用电高高峰动力系统统能正常工作作，变压器输输出电压设计计值要高于电电器额定值。以以我院的供电电线路为例，尤尤其是在电气气照明系统中中，经技术人人员现场测试试，发现其晚晚间最高电压压达到246V、其平均电电压也为238V，已超过了了行业部门关关于照明电压压不应超过额额定电压（220V）的5%的基本要求求。而照明电电压偏高将给给用电设备的的正常工作带带来诸多不利利影响，其主主要表现形式式有如下几种种。一、偏高的工作作电压将直接接影响灯泡和和其它电器的的使用寿命。从从图一所示为为普通灯泡的的工作特性曲曲线可以看出出，如果普通通灯泡的工作作电压升高5%，则它的寿寿命将缩短一一半。反过来来，若电压降降低到额定值值的95%，则平均寿寿命将延长一一倍。我院照照明系统部分分电压偏高的的教室、图书书馆的日光灯灯的灯管和镇镇流器的损坏坏率与电压正正常的照明线线路相比，明明显偏高。偏偏高的工作电电压对于产品品质量低劣的的电子镇流器器节能灯的寿寿命影响更为为明显。图二偏高的工作电压压对日光灯寿寿命的影响如如图二所示，从从此图中可见见灯具电压过过压10%时，灯具寿命命降低一半，灯灯具电压为90%时灯具寿命命提高一倍，与与过压10%相比灯管寿寿命延长4倍，而且照照度值与额定定状态相比仅仅衰减7%。由于人眼眼对光线的感感觉成对数关关系，即：光光线照度增加加10倍时，人能能够感觉到亮亮度增加一倍倍，所以光线线照明度减少少7%时，人眼很很难察觉到。因因此灯具电压压为90%额定值时，不不影响照明质质量。图二二、偏高的工作作电压，将使使灯泡和镇流流器的耗电明明显升高。从从图三所示的的高压钠灯的的工作特性随随电源电压变变化规律来看看，当工作电电压上升至额额定电压的11.1倍时，光光通量将升至至额定值的11.35倍，其其功耗将增至至额定值的11.3倍。象象城市路灯在在后半夜需降降低照度时，由由于电网负荷荷减少电网电电压反而上升升，此时光输输出增加浪费费许多电能。三、偏高的工作作电压同样对对电动机、变变压器类的用用电设备的使使用寿命及工工作性能带来来诸多不良影影响。对于电电机类设备，由由于其自身铁铁耗几乎与其其工作电压的的平方成正比比，偏高的工工作电压将使使电机的损耗耗显著上升，电电机发热严重重，长时间工工作将直接影影响电机的正正常使用寿命命，同时还会会使电机的运运行噪声增加加，整体工作作效率下降。四、偏高的工作作电压同样会会导致输电线线路的线损增增加，加速线线路老化；偏偏高的工作电电压，将使无无功补偿柜中中的电力电容容器难以投入入，还会使交交流接触器的的吸合线圈发发热严重，运运行噪声增加加。针对上述情况，我我们经过一段段较长时间的的研究和探索索总结出3种解决照明明电压长期持持续偏高的基基本方法：（1）针对采用用专用电力变变压器的线路路，请供电部部门到现场查查测，适当调调整变压器的的绕组分接头头，降低输出出电压。（2）针对白炽炽灯泡，对灯灯泡进行特定定制作，即定定制的白炽泡泡的额定电压压，由常规的的Ve=2200V改为Ve=2300V。（3）对无法调调整绕组分接接头的变压器器，我们采用用了在照明系系统干线上加加装降压电抗抗器的方法来来解决。此方方法减压效果果明显，通用用性强，可靠靠性好，体积积小巧，安装装方便，具有有一定的推广广价值。现对对该降压电抗抗器进行一个个简要的介绍绍。该电抗器采用CCD型D42系列优质铁铁芯，其饱和和磁通密度较较高，可使电电抗器体积缩缩小、重量减减轻，并可减减少铁芯损耗耗。常用规格格有：工作电电流为60A电抗器采用CD25××50×1000的CD型铁芯、100A电抗器采用32×644×160的CD型铁芯。为为了减小电抗抗器运行噪声声和保证电抗抗器具有良好好的工作特性性，设计中采采用了整体铁铁芯结构，仅仅在一边经线线切割留有适适当气隙，一一般60A电抗器铁芯芯的为0.8－1.2mm，100A电抗器铁芯芯1.5mm－2.0mm为了便于于绕制电抗器器线圈和减小小电抗器铜耗耗，采用紫铜铜带夹带青壳壳纸来绕制，一一般60A电抗器的紫紫铜带厚度为为0.3mm，100A电抗器紫铜铜带的厚度为为0.5mm。其铁芯芯结构如图四四所示。为了提提高电抗器的的抗电强度和和提高电抗器器环境适用性性，设计中采采用了整体绕绕制，真空浸浸渍等措施，一一般每只电抗抗器采用两次次真空浸渍，即即可将抗电强强度试验电压压提高至3000V，历时1分钟。当电电抗器额定电电流在150A以下时设计计中采用自然然风冷，电抗抗器额定电流流超过150A以上，采用用强迫风冷，以以提高电抗器器的运行可靠靠性。该电抗抗器的主要技技术参数如表表一所示型号工作电流范围外形尺寸（mmm）长×宽×高降压幅度LJ―1110－40A40－60A150×80××160（单相）12－30V60－100AA100－1500A150－2500A300×1500×160（单相）该电抗器除了有有效地抑制电电压偏高，延延长路灯的使使用寿命外，还还具有良好的的节电效果。在在实际测试中中我们将三台台工作电流范范围为100A—150A的单相电抗抗器，用于我我院北园的路路灯照明和西西大门的夜景景照明系统的的三相照明干干线上，经测测试数据如下下：加装电抗器前路灯干线三相电电压Va=238VVVb=240VVVc=238VV加装电抗器后路灯干线三相电电压Va=220VVVb=222VVVc=220VV加装电抗器前路灯干线三相电电流Ia=72AIb=60AIc=93A加装电抗器后路灯干线三相电电流Ia=61AIb=51AIc=78A加装电抗器前三相日耗电量量655.7KWWH加装电抗器后三相日耗电量量524.6KWWH从上表中可见，安安装电抗器后后，灯泡的实实际工作电压压、电流和耗耗电量均明显显下；三台电电抗器的平均均节电效率达达20%，半年内即即可收回该电电抗器的设备备投入成本；；明显地延长长了灯泡和其其它用电设备备的使用寿命命，减少了维维修费用，降降低了维修工工作量。同时时还提高了亮亮灯率，改善善了校园的夜夜景照明环境境。由于电抗抗器串接在电电源干线上，对对于抑制瞬变变尖峰电流、消消除谐波也有有良好作用。所所以，加装降降压电抗器不不失为一种投投入低、回报报率高且简单单易行可靠的的对付电网电电压偏高的节节电技改措施施。参考文献：1、《电机工程程手册