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智能電網(wǎng)基礎(chǔ)(六)電能質(zhì)量

2018-05-29 17:20:50 大云網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
電能質(zhì)量(PowerQuality):導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差,其內(nèi)容包括電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬態(tài)過(guò)電壓、波形畸變與諧波、電壓暫降與短時(shí)間中斷等。

       一、電能質(zhì)量概述

  電能質(zhì)量(PowerQuality):導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差,其內(nèi)容包括電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬態(tài)過(guò)電壓、波形畸變與諧波、電壓暫降與短時(shí)間中斷等。

  二、電壓偏差

  國(guó)標(biāo):供電電壓偏差(GB12325—1990)(GB/T12325-2008)

  電壓偏差:供電系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下,某一節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓之差對(duì)系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓的百分?jǐn)?shù),稱(chēng)為該節(jié)點(diǎn)的電壓偏差。

  國(guó)標(biāo)要求:

  1、35kV及以上正負(fù)偏差之和10%

  2、20kV及以下≤±7%

  3、220V單相+7%~-10%

  4、對(duì)供電短路容量較小,供電距離較長(zhǎng)以及對(duì)供電電壓有有特殊要求的用戶(hù),由供用電雙方共同確定。

  控制措施:危害不必多言,對(duì)設(shè)備,功角穩(wěn)定等都有較大危害。

  1)配置足夠的無(wú)功功率電源

  原則:分區(qū)、分層、分變電所進(jìn)行補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的就地平衡,并留有足夠的備用容量。

  2)系統(tǒng)調(diào)壓

  在系統(tǒng)中選擇一些關(guān)鍵性的母線(xiàn)作為電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn),若能降電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓偏差控制在允許范圍內(nèi),系統(tǒng)中其它點(diǎn)的電壓及負(fù)荷電壓就能基本滿(mǎn)足要求。這些電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)稱(chēng)為電壓中樞點(diǎn)。電壓中樞點(diǎn)一般選擇系統(tǒng)內(nèi)裝機(jī)容量較大的發(fā)電廠(chǎng)高壓母線(xiàn),容量較大的變電站低壓母線(xiàn),有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機(jī)母線(xiàn)。

  發(fā)電機(jī)調(diào)壓:首先被考慮,缺點(diǎn):此方法只能滿(mǎn)足電廠(chǎng)地區(qū)負(fù)荷的調(diào)壓要求,對(duì)于通過(guò)多級(jí)電壓輸電的負(fù)荷無(wú)法滿(mǎn)足要求。

  變壓器調(diào)壓:這種調(diào)壓方式的前提是系統(tǒng)的無(wú)功功率充足,這種方式只是改變了電力系統(tǒng)無(wú)功功率分布。在無(wú)功功率充足的系統(tǒng)中,應(yīng)大力推廣采用有載調(diào)壓變壓器。

  至于無(wú)功電壓的分級(jí)自動(dòng)控制,則是另外一個(gè)層面的事了。

  工程案例:

  平時(shí)的電能質(zhì)量分析報(bào)告,無(wú)功配置計(jì)算是比較關(guān)鍵的點(diǎn)(另一個(gè)是諧波計(jì)算)。

  最終得出的無(wú)功補(bǔ)償配置方案應(yīng)該來(lái)自于兩個(gè)方面,一個(gè)是理論計(jì)算,就是根據(jù)類(lèi)似線(xiàn)路長(zhǎng)度,箱變臺(tái)數(shù)的電氣參數(shù),算出需要配置多少無(wú)功,另一個(gè)就是仿真計(jì)算,計(jì)算在大小方式下,相關(guān)元件母線(xiàn)電壓的情況,如下圖。

       三、電壓波動(dòng)與閃變

  國(guó)標(biāo):電壓波動(dòng)和閃變(GB12326—2000)(GB/T12326-2008)

  電壓波動(dòng):波動(dòng)幅值不超過(guò)10%的周期性電壓變動(dòng)。通常,這個(gè)變化值遠(yuǎn)小于大部分電氣設(shè)備敏感限制,因此只在少數(shù)情況下才會(huì)發(fā)生運(yùn)行上的問(wèn)題。引起電壓波動(dòng)的主要原因是功率沖擊性波動(dòng)負(fù)荷。(下圖為電弧爐引起電壓波動(dòng))

  國(guó)標(biāo)中以典型的電弧爐負(fù)荷為對(duì)象設(shè)定了電壓波動(dòng)的極限值。

  電壓閃變:閃變是電壓波動(dòng)引起的有害結(jié)果,是指人對(duì)照度波動(dòng)的主觀視感,它不屬于電磁現(xiàn)象。嚴(yán)格講用電壓閃變這一術(shù)語(yǔ)從概念上是混淆的。這里也有一些測(cè)量指標(biāo),但是一般不易量化,考慮的不多。

  控制措施:

  (1)提高供電電源的電壓等級(jí),以提高與電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的短路容量,使其對(duì)電網(wǎng)的影響限制在允許的范圍內(nèi);

  (2)采用SVC(SVG)裝置,使其多項(xiàng)指標(biāo)限定在允許的范圍內(nèi)。

  無(wú)功功率變動(dòng)量是造成電弧爐電壓波動(dòng)和閃變的主要因素,所以維持系統(tǒng)無(wú)功功率就是改善和抑制電壓波動(dòng)和閃變的根本方法。

  常規(guī)并聯(lián)電容器組由于阻抗固定,不僅不能動(dòng)態(tài)跟蹤負(fù)荷無(wú)功功率變化而調(diào)整無(wú)功補(bǔ)償,而且會(huì)使諧波嚴(yán)重放大,因此不能用于電壓波動(dòng)和閃變較大的場(chǎng)合。靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)根據(jù)無(wú)功功率的需求自動(dòng)補(bǔ)償,所謂靜止無(wú)功補(bǔ)償?shù)撵o止是指它沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,但它的補(bǔ)償是動(dòng)態(tài)的,即根據(jù)無(wú)功的需求或電壓的變化自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償。

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責(zé)任編輯:電朵云

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