摘要:由于用电户的数量的增加,质量要求也随之增加,对于我们企业来说,要想更好的发展,就必须解决电网的电能质量问题,首先就要去我们的工作人员通过对不同区域的实际情况的评估,然后对相应的问题提出相应的解决措施。电能质量对于电网的安全,经济运行,保障用户工业产品质量和科学实验的正常运行,以及降低能耗都有相当的重要意义。本文分析了电能质量检测与治理问题。
关键词:电力质量;数字式电能表;检测技术
1 电能质量的重要性、意义
1.1 电能质量的意义
起初,电能质量在定义上始终存在着不小的争议,没有一个相对准确固定的技术名词来规范它,直到1968年一篇与美国海军电子设备的电源有关的文件以及前苏联等相关的一些国家相继使用了有关电能质量的技术名词,再加之人们对于电能质量问题的日益重视,电能质量在技术名词上才有了较为规范的定义。
从宏观的角度上讲,电能质量就是指优质供电。但是由于人们看待问题的角度不同,直到今天也不能对电能质量提出一个准确并且统一的定义。到底什么是电能质量,这个问题还在继续被国内外争议着。但是IEEE标准化协调委员会已经正式将“power quality”作为其专用术语,并且给出了其相应的定义:合格的电能质量就是指,为敏感设备设置的接地系统和提供的电力要都能够适合该设备的正常工作。除此之外,在其他一些文件中还运用了其他一些没有被得到公认的补充定义及术语。
1.2 电能质量的重要性
电能质量问题对现代社会的影响越来越大,因为随着现代科技的发展,它已经与人们的衣食住行、生产、发展融为了一体,下面从其中三方面对其重要性进行一下简单地分析:
在现代设备的使用过程中,对于电能质量的要求越来越高,许多设备中都设置了基于微机处理装置的功率电子器件以及控制器,它们对于电能产生的各种干扰都十分敏感。
对于电力系统在运行方面的总效率逐渐提高了重视,并且还在不断的加强,特别是在电气设备方面尤其突出。但是电气设备在使用的过程中对于电力系统又会产生电网谐波的污染,给电力系统在安全运行方面造成相当大的影响。
电力用户提高了对电能在质量方面的认识,并且对于电路通断、电压凹陷、供电中断等问题引起的一些暂态现象也越来越了解。为了能保证生活生产的正常进行,用户对于电力部门在供电方面提出了更高的要求,甚至利用协议以及合同等形式来获得质量保证。
2 影响电能质量的因素
2.1 电压偏差
系统中各处偏离其额定值的百分比即为电压偏差,电网中用户负荷发生变化或电力系统运行方式发生改变而加到用电设备的电压偏离网络的额定电压。过大的电压偏差不仅影响用电设备的安全、经济运行,更会危害电网的稳定以及经济运行。
2.2 电压谐波与畸变
由于供电系统中采用大量的如电弧设备以及变压器等非线性的电气设备,这些设备都是高次谐波的电流源,在电网中接入这些高次谐波电流源后就会造成系统的电压以及电流产生高次谐波。发电机的电压波形在高次谐波的作用下会产生畸变而降低供电电压的质量;供电电力会由于谐波的存在而造成损耗,从而导致电气设备的损坏而降低了供电的可靠性。较大的波动或冲击性非线性负荷都会引发间谐波电压。虽然间谐波的频率不是工频品类的整数倍,但是抑制或消除其产生的危害却比正数次谐波困难很多。
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2.3 电压波动与闪变
电压波动是指电压快速变动时其电压最大值和最小值之差相对于额定电压的百分比,即电压均方根值一系列的变动或连续的变化。闪变即灯光照度不稳定的视感,是由波动负荷引起的,对于启动电流大的鼠笼型感应电动机和异步启动的同步电机也会引起供电母线的快速、短时的电压波动,因为他们启动或电网恢复电压时的自启动电流,流经网络及变压器,会使元件产生附加的电压损失。急剧的电压波动会引起同步电动机的震动,影响产品的质量、产量,造成电子设备、测量仪器仪表无法准确、正常地工作;电压闪变超过限度值是照明负荷无法正常工作,损害工作人员身体健康。
3 电能质量治理
3.1 电压偏差的治理
发电机调压。依照规定,发电机可在对应额定电压的 95% 至 105% 范围内保持运行,无需外部调压。所以,若由发电机直接供电且线路不长、电压损耗不大,可运用发电机调压来满足要求。但涉及多级变压供电则仅靠发电机调压难以奏效。而且,考虑到距离发电机较近的电压不宜过高,在远距离负荷电压调整时,须利用有载调压变压器来调压。
改变电网无功功率分布调压。由于电网一旦传输功率,便有电压损耗,所以若能改变线路与变压器等元件的电压损耗,也就调整了电网节电的电压大小。如切除双回线路的某一回线路或调整变压器的数量与接线方式来改变电网参数,再如采用分裂导线的方式来减少导线周围的电场强度、降低线路电抗。
3.2 谐波的抑制
谐波在线监测与治理,要求对于现有的谐波源用户,确实污染严重的必须提出限制整改计划以及措施;对于扩建的和新上的电网电能质量污染源项目,必须进行谐波项目评估,谐波治理必须与工程项目同步实施;设法在谐波源附近减少谐波电流,从而降低谐波电压。防止谐波电流危害的方法,装置交流滤波器,交流滤波器能有效地抑制谐波电流,是电网电压畸变减轻,送电质量提高,同时反过来又使大功率负荷的效率充分发挥,寿命相对延长,滤波器提供的容性无功,还有一定的无功补偿作用,使系统的功率因数提高。
3.3 电压波动和闪变的抑制
(1)选择电抗值最小配电线路方案。电缆线路的电抗值远低于架空线路的电抗值,也就是说,同样长度的架空线路比电缆线路更容易因负载波动引起的电压波动,所以尽可能采用电缆线路供电。
(2)确定好变压器的分接头。在用户新增配电变压器或者是新建变电站时,要合理选定变压器的分接头,保证电力设备电压持续稳定。若条件允许,应在适当位置安装有载调压变压器。而且,要促进变压器并列运行,以减少变压器的阻抗。
(3)加装限流电抗器。无论是大容量变电所线路出口还是发电厂 10kV 电缆出线口,均要加装相应的限流电抗器,增加线路的短路阻抗,减少线路故障时短路电流的发生频次。
(4)采用大型感应电动机带电容器补偿。同时将电动机以及电容器投入运行,使得电容器较大的超前冲击电流与电动机较大的滞后启动电流相互补偿。当大型感应电动机启动时,便具有良好的功率因数,从而稳定与调和整个电力系统的电压波动。
4 结语
电力企业的不断发展和管理程度的逐步规范与标准,逐步提高到应用于电网规划、技术设计以及日常生产的领域中去,滦县地区供电的可命性指标定会逐年提高。
参考文献
[1]单渊达.电能系统基础[M].机械工业出版社,2005.
[2]Alexander Kusko Marc T.Thompson著.张一工,谭伟璞,刘晋译.电力系统电能质量[M].科学出版社,2009.
[3]粟时平. 刘桂英.静止无功功率补偿技术[M].中国电力出版社,2006.
论文作者:王云杰,韩良善,詹坤,钱德周
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/9
标签:电压论文; 电能论文; 谐波论文; 质量论文; 电网论文; 电流论文; 变压器论文; 《电力设备》2017年第18期论文;