單相交流電機(jī)的原理

　　220V交流單相電機(jī)起動(dòng)方式大概分以下幾種：

　　第一種，分相起動(dòng)式，如圖1所示，是由輔助起動(dòng)繞組來(lái)輔助啟動(dòng)，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。運(yùn)轉(zhuǎn)速率大致保持定值。主要應(yīng)用于電風(fēng)扇,空調(diào)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，洗衣機(jī)等電機(jī)。

　　第二種，起動(dòng)繞組不參與運(yùn)行工作，而電動(dòng)機(jī)以運(yùn)行繞組線圈繼續(xù)動(dòng)作，如圖2。

　　第三種，電機(jī)靜止時(shí)離心開(kāi)關(guān)是接通的，給電后起動(dòng)電容參與起動(dòng)工作，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的70%至80%時(shí)離心開(kāi)關(guān)便會(huì)自動(dòng)跳開(kāi)，起動(dòng)電容完成任務(wù)，并被斷開(kāi)。而運(yùn)行電容串接到起動(dòng)繞組參與運(yùn)行工作。這種接法一般用在空氣壓縮機(jī)，切割機(jī)，木工機(jī)床等負(fù)載大而不穩(wěn)定的地方。如圖3。

　　帶有離心開(kāi)關(guān)的電機(jī)，如果電機(jī)不能在很短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)成功，那么繞組線圈將會(huì)很快燒毀。

　　電容值：雙值電容電機(jī)，起動(dòng)電容容量大，運(yùn)行電容容量小，耐壓一般大于400V

　　正反轉(zhuǎn)控制：

　　圖1，圖2，圖3，正反轉(zhuǎn)控制，只需將1-2線對(duì)調(diào)或3-4線對(duì)調(diào)即可完成逆轉(zhuǎn)。

　　對(duì)于圖1，圖2，圖3，的起動(dòng)與運(yùn)行繞組的判斷，通常起動(dòng)繞組比運(yùn)行繞組直流電阻大很多，用萬(wàn)用表可測(cè)出。一般運(yùn)行繞組直流電阻為幾歐姆，而起動(dòng)繞組的直流電阻為十幾歐姆到幾十歐姆。

　　原理編輯 播報(bào)用單相電容式電機(jī)說(shuō)明：?jiǎn)蜗嚯姍C(jī)有兩個(gè)繞組，即起動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組。兩個(gè)繞組在空間上相差90度。在起動(dòng)繞組上串聯(lián)了一個(gè)容量較大的電容器，當(dāng)運(yùn)行繞組和起動(dòng)繞組通過(guò)單相交流電時(shí)，由于電容器作用使起動(dòng)繞組中的電流在時(shí)間上比運(yùn)行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)最大值。在時(shí)間和空間上形成兩個(gè)相同的脈沖磁場(chǎng)，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

　　三相電力系統(tǒng)中，僅在一相導(dǎo)線與地之間出現(xiàn)的絕緣破壞。

　　廣義來(lái)說(shuō)，單相接地故障包括單相接地短路，單相接地短路是單相接地故障中的一種特殊現(xiàn)象，只有變 壓器中性點(diǎn)接地系統(tǒng)才會(huì)有。

　　狹義來(lái)說(shuō)，單相接地故障和單相接地短路是兩個(gè)概念。一個(gè)是故障，一個(gè)是事故。

　　電力系統(tǒng)的故障和事故是用狹義區(qū)分的。

　　單相接地短路是指火線（任何一相電）沒(méi)有經(jīng)過(guò)負(fù)載直接和地線接通，在380/220供電系統(tǒng)或其它接地系統(tǒng)中，由于變壓器的中性線是接地的，而且接地電阻很小，火線（任何一相電）沒(méi)有經(jīng)過(guò)負(fù)載直接和地線接通，瞬間將產(chǎn)生很大的電流，燒斷電線、配電設(shè)備或跳閘等，所以單相接地短路是嚴(yán)重的事故，是電力系統(tǒng)盡量要避免的。

　　在電力系統(tǒng)中，有很多地方是用不接地系統(tǒng)供電，比如在粉塵嚴(yán)重，易燃易爆等特殊場(chǎng)地，我們國(guó)家所有6—10千伏，35千伏供電系統(tǒng)等，采用的都是中性點(diǎn)不接地或經(jīng)大電阻接地的供電系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)單相接地后，由于沒(méi)有回路或沒(méi)有產(chǎn)生大電流的回路，沒(méi)有接地電流或沒(méi)有大的接地電流，所以不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　雖然不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但單相接地是一種故障，為了防備接地?cái)U(kuò)展為兩相接地或使接地設(shè)備進(jìn)一步損壞等，規(guī)程規(guī)定發(fā)生了單相接地故障后，要在2小時(shí)內(nèi)查明原因，作出處理，2小時(shí)內(nèi)查不出原因或無(wú)法處理的，要停電處理后才能供電。

　　單相接地故障查找方法大全

　　對(duì)于小電流接地系統(tǒng)，如何快速查找單相接地故障，我給大家介紹一些簡(jiǎn)單可行的方法。

　　1、人工查找方法

　　如果變電站內(nèi)沒(méi)有安裝接地選線裝置，線路上也沒(méi)有安裝接地故障指示器或者短路接地二合一故障指示器，也沒(méi)有很好的接地故障探測(cè)儀，那就只好采用人工查找的笨辦法了。查找步驟如下：

　?。?）通過(guò)人工（或調(diào)度，以下同）依次拉閘，可知道變電站哪條出線接地，通過(guò)調(diào)度知道哪相接地。

　　（2）接下來(lái)有兩種方法來(lái)查找故障點(diǎn)：一是將線路逐級(jí)分段，或者將經(jīng)常有故障的線路拉開(kāi)，用2.5kV搖表測(cè)接地相對(duì)地絕緣，絕緣電阻小的那段為故障段，以此縮小查找范圍（當(dāng)然，在變電站出線側(cè)一定要做好掛接地線等安全保護(hù)措施）；二是將線路盡可能分段，然后逐級(jí)試合送電，與調(diào)度互動(dòng)配合，有零序電壓報(bào)警時(shí)該段為故障區(qū)段。

　　人工查找方法操作很麻煩，如果線路長(zhǎng)、分支多、開(kāi)關(guān)分段又少，那就不好操作了，再加上天色和天氣不佳，那就更不好處理了。建議還是采用一些設(shè)備投資少的科技手段來(lái)配合人工查找，可取得事半功倍的效果，既提供了供電可靠性和社會(huì)效益，也創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

　　2、利用接地選線裝置和故障指示器來(lái)查找

　　變電站一般都安裝了接地選線裝置，雖然有時(shí)不準(zhǔn)，但可以為人工拉閘提供技術(shù)參考。然后在線路上安裝一些接地故障指示器（或者短路接地二合一故障指示器），以此指示接地故障途徑。比較可靠的接地故障檢測(cè)方法是采用信號(hào)源法，比較靈敏的的接地故障檢測(cè)方法是采用首半波法或者直流暫態(tài)分析法。建議采用兩種接地故障指示器相結(jié)合的方法來(lái)查找接地故障比較好，以信號(hào)源法為主，以首半波法或者直流暫態(tài)分析法為輔。

　　3、利用饋線自動(dòng)化方法來(lái)查找

　　如果用戶有錢，則推薦使用饋線自動(dòng)化方法來(lái)查找接地故障。該方法利用智能開(kāi)關(guān)（電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分段器、斷路器、重合器+FTU）的邏輯功能來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工查找方法，并可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)和轉(zhuǎn)移供電。假設(shè)一條雙電源手拉手線路分成6段，即有5臺(tái)智能開(kāi)關(guān)（雙側(cè)配三相五柱式信號(hào)PT或者電容式PT），中間那臺(tái)做聯(lián)絡(luò)，并以接地故障點(diǎn)在第一臺(tái)與第二臺(tái)智能開(kāi)關(guān)之間為例，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

　?。?）變電站將接地出線拉閘停電，線路上各分段智能開(kāi)關(guān)自動(dòng)分閘。

　?。?）變電站合閘送電，電站零序電壓不報(bào)警，該區(qū)段恢復(fù)送電成功；第一臺(tái)智能開(kāi)關(guān)FTU檢測(cè)到線電壓，但沒(méi)有檢測(cè)到零序電壓，則延時(shí)一段時(shí)間以后自動(dòng)合閘，因合到接地故障上而檢測(cè)到零序電壓，則立即分閘并“閉鎖”；第二臺(tái)智能開(kāi)關(guān)也檢測(cè)到零序電壓，開(kāi)關(guān)不動(dòng)并“閉鎖”，取消“得電延時(shí)自動(dòng)合閘”功能。

　　（3）中間聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到單側(cè)失電，延時(shí)一段時(shí)間以后自動(dòng)合閘，因故障點(diǎn)不在該區(qū)段，沒(méi)有檢測(cè)到零序電壓，該區(qū)段轉(zhuǎn)移供電成功。

　?。?）聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)送電后，第二臺(tái)智能開(kāi)關(guān)檢測(cè)到線電壓，沒(méi)有檢測(cè)到零序電壓，但是有“閉鎖”在前，故取消“得電延時(shí)自動(dòng)合閘”功能，開(kāi)關(guān)保持在分位。

　　（5）至此，接地故障點(diǎn)區(qū)段已被隔開(kāi)，其它非故障區(qū)段都已經(jīng)恢復(fù)或者轉(zhuǎn)移供電。

　　4、改變中性點(diǎn)接地方式來(lái)查找

　　配電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地或者經(jīng)過(guò)消弧線圈接地方式，有利也有弊。針對(duì)故障查找困難的“弊端”和由此帶來(lái)的一些人身財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題，用戶自己也在做進(jìn)一步的思考，思考出來(lái)的方案主要有兩種：

　?。?）將中性點(diǎn)改為經(jīng)小電阻接地。改造以后，利用出口斷路器的零序兩段保護(hù)功能和短路故障指示器，基本上可以解決掉70%左右的接地故障查找問(wèn)題，但還有 30%左右的中阻和高阻接地故障不好查找，可能還存在與線路熔斷器的保護(hù)配合問(wèn)題。針對(duì)這種系統(tǒng)，比較好的解決方法是利用數(shù)字化的故障指示器，將線路零序電流（電纜）、線路總電流（架空）、對(duì)地絕緣電壓（架空）等指示器的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到調(diào)度系統(tǒng)，經(jīng)綜合分析變電站實(shí)時(shí)和歷史信息，可判斷接地點(diǎn)位置。

　?。?）中性點(diǎn)改為小電阻+斷路器或者中電阻+高壓接觸器的模式。斷路器或高壓接觸器平時(shí)處于分位，只有當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)零序電壓抬高以后才延時(shí)合閘，短時(shí)變?yōu)樾‰娮杌蛘咧须娮杞拥兀缓笸ㄟ^(guò)以小電阻接地方式下的檢測(cè)方法來(lái)查找故障。另外，由于中性點(diǎn)電阻的通斷可以靈活控制，則可以在消弧線圈動(dòng)作以后，再以一定的合分時(shí)序來(lái)控制電阻的通斷，以便讓保護(hù)裝置動(dòng)作或者讓接地故障指示器識(shí)別該信號(hào)并指示出接地電流途徑。