中压配电系统的电能质量综合治理探讨论文_林桂源

中压配电系统的电能质量综合治理探讨论文_林桂源

(广州智光电气股份有限公司 广东广州 510760)

摘要:随着科学技术的不断发展,电气设备也正在逐步向信息化和智能化进步,适应了配电系统的要求。为了提高配电系统的效率,必须采取有效措施,提高供电质量。

关键词:配电系统;电能质量

一、中压配电系统设计

随着电力需求的不断增加,电网中的总电流增加,使变压器的容量和供电系统中的电气设备、电线等数量也增加,而规范用户终端控制设备的尺寸,电气测量仪器不够。随着它的增长,它也增加了初始投资的成本。电能质量通常由频率、电压偏差、电压波动、高次谐波和三相不平衡电压来衡量。相同有功功率的增加会增加总电流,从而增加线路和设备的损耗,以及线路和变压器的电压损失。电网无功功率不足会导致负荷端电源电压下降,但如果电网中无功功率过高,则供电电压过高。在供配电系统中,如果电力量突然增加,电网运送的频率将大大降低,供配电系统不能正常运行,要有效地恢复供配电系统的运行频率,需要采取具体有效措施。

二、电压偏差

它是指在配电系统正常运行的情况下,系统各部分的实际电压与系统额定电压的偏差。电压是衡量电能质量的一个重要指标。电压安全质量的好坏直接影响电网的稳定性、供电系统的安全运行、线路的损耗和各种行业的用电情况。电压偏差的主要原因是线路的损耗。根据国家发布的供电电压允许偏差的相关规定和供电部门使用的协议中规定的电能测量的最大允许电压偏差应不超过以下标准:3okv以上的电源电压,这电压值的总和应为10%正负偏差。由于电压偏差直接影响供电系统的电能质量,必须采取科学有效的措施来调节电压差。首先是降低线路的电压损耗,以及合理地降低系统的阻抗和电压级数,尽可能保证系统三相电压的平衡,将高压线扩展到负荷中心,并通过多回路并联方式建立电源和无功补偿装置。其次,合理选择变压器和电压接接头,通过对变压器在经济运行方面和技术领域的加强管理,可以有效地减少电能损耗。进一步通过改变变压器的比率调整最大负载电压的偏差,使得系统元件的电压可以保持在一个正常合理的范围,而变压器比率的变化也不会影响电压正、负偏差范围。合理地降低供电系统的阻抗,尽量减小线路长度,增加电缆和导线的横截面,而如果条件允许,架空线路可以转换成电缆线路进行输电,这些措施都可以减少高压补偿、稳定功率因数和减少输电线路传输。而无功功率的传递不仅造成很大的有功损耗,不同传输线路和传输设备的方法,但也产生了一定的电压降,严重影响供电系统的正常运行,因此有必要通过无功补偿装置提高供配电系统的电能质量。该无功补偿装置能同时补偿输电线路的无功损耗,补偿主变压器的无功损耗,提高输电网的功率因数,稳定变电站的电压。无功补偿器也具有操作简单、维护方便的优点,并且方式不会减少配电网的损耗。目前,这种补偿方法在电力系统中应用最为广泛。

在高压配电线路中,增加并联电容器的数量来补偿配电线路的无功功率,从而提高配电网的功率因数,达到降低损耗、提高电压的目的。比较适用于低功率因数、大公用变压器和大负荷的长输配电线路,具有较高的补偿效果。然而,由于安装了电容器的数量,使得经济成本增加,维修和管理困难,而且很容易受到环境和空间等客观条件的适应性差的限制,不太有利于推广普及。配电电容与电动机之间的并联电容器不需要经常调整补偿能力。它主要补偿电机的漏磁和无功功率的负载分布。该方法成本低,安装简单,维护方便,事故率低。但当分布接近于无负载,它会导致过度补偿,当分布非全相运行,容易发生铁磁谐振。但对于多个单设备或三相电压不平衡,同步电动机的励磁电流在规定的范围内调节,能有效地调节电网电压偏差,改变电网负荷的功率因数。

三、电压波动

电压波动的产生是由于用户端部波动负荷引起的电网电压波动。电压波动的程度是由电的波动频率的振幅决定的。当用户终端波负载会引起系统阻抗的电压波动时,系统的阻抗会增加,从而增加电网电压的损失,使供电和配电系统的电压异常,最终影响电能质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,电压波动也会影响电机的正常启动,而同步电动机可能会引起转子的振动。严重时,一些电子设备不能正常运行,照明出现闪烁,显然,和照明设置当电压波动的频率为5~12Hz时,闪烁将更为严重。

抑制电压波动的有效措施包括:采用合理的接线方式,采用专用线路或专用变压器为大负荷大负荷设备供电。在系统运行过程中,当电压波动严重时,还可以减少甚至切断电压,出现脉动负载;一些大型电弧炉或中频和高频加热装置使用需要专用变压器单独供电;对于大冲击负荷,可配置静止无功补偿器吸收冲击无功功率。这种静止无功补偿器是一种特殊的电抗器和电力,容器由无功发生器和并联的吸收器组成。

四、电动机起动时的电压降

电动机在起动过程中会引起电压下降,对固定能源的质量也有一定的影响。因此,必须科学有效地管理和合理地选择电动机的起动方式。电动机起动方式有两种:全压启动和降压启动,当设备承受电动机满电压起动所产生的冲击转矩时,可选用该种起动方式。由于满电压启动会引起配电线路电压降过大,起动电流很大,容易造成设备损坏,但全压启动具有安全、经济、可靠、启动简单等优点。降压启动是采用星三角起动器或自耦减压启动器启动。星三角起动器可手动或自动控制降压启动,操作简单。采用这种方法,电流稳定,但转矩特性较差,只适用于空载或轻载起动的情况。自耦起动器,也被称为补偿器,通常用于额定电压为220/380的三相笼型感应电动机。使用自耦变压器启动器启动降压,它不仅能满足各种负载的起动要求,还更稳定,并且起动器还装有热继电器和脱扣器的电压损失,从而提高过载和失压保护功能,所以它的应用范围更广。

五、高次谐波

高次谐波的产生是由于该装置能向电网传输超过50Hz的频率电流,直接连接到电力系统,也成为一个谐波源。随着大量非线性负荷的增加,硅整流设备的普及,越来越多的高阶谐波流入电网,大量的谐波的危害是通过降低电机和变压器的容量造成的,增加过载操作温度和增加的损失,减少电力电缆的容量,电力电容器过载运行甚至直接损坏,改变继电器的性能,不能正常运行,使晶闸管整流装置不能正常工作,严重影响电压的稳定性,从而导致电能质量的下降。这将给供电和配电系统带来严重的损害。因此,必须加强谐波治理措施,以提高供电系统的电能质量。

结束语

随着科学技术的不断发展,电气设备也正在逐步向信息化和智能化进步,适应了配电系统的要求。为了提高配电系统的效率,必须采取有效措施,提高供电质量。本文就中压配电系统的电能质量综合治理探讨,希望能对行业有所贡献。

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论文作者:林桂源

论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/9

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