淺析電力供電質(zhì)量控制措施

1、淺析電力供電質(zhì)量控制措施 摘要：本文作者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，分析介紹了電力供電質(zhì)量控制措施，供大家參考借鑒。 關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；供電質(zhì)量；控制措施 中圖分類(lèi)號(hào)：tm73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)： 隨著電力電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)載越來(lái)越多，直流輸電、大功率單相整流技術(shù)在工業(yè)部門(mén)和用電設(shè)備上被廣泛應(yīng)用，這些非線性負(fù)荷會(huì)引起電網(wǎng)電流、電壓波形發(fā)生畸變，造成電網(wǎng)的諧波“污染”；沖擊性、波動(dòng)性負(fù)荷，如電弧爐、軋鋼機(jī)、電力機(jī)車(chē)等，運(yùn)行中不僅產(chǎn)生大量的高次諧波，還引起電壓波動(dòng)、閃變以及三相不平衡等一系列的電能質(zhì)量問(wèn)題。電能質(zhì)量研究的主要內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡

2、、暫時(shí)或瞬態(tài)過(guò)電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。電能質(zhì)量問(wèn)題一方面導(dǎo)致供用電設(shè)備本身的安全性和使用壽命降低，嚴(yán)重影響電網(wǎng)自身的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。而另一方面，各種復(fù)雜的、精密的、對(duì)電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備不斷普及，對(duì)電能質(zhì)量及可靠性的要求越來(lái)越高。無(wú)論從電網(wǎng)運(yùn)行的需要考慮，還是從供電用戶的需要考慮，加強(qiáng)對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)都是非常必要的。 用戶對(duì)供電質(zhì)量的基本要求供電質(zhì)量是供電性能優(yōu)良程度的重要標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電網(wǎng)并列運(yùn)行，同期，非常主要。是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)能有效利用的一種重要的途徑。電力系統(tǒng)供電的安全性指標(biāo)為：可靠性指標(biāo)；優(yōu)質(zhì)性指標(biāo)；經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。從上述指標(biāo)來(lái)看，保證對(duì)用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)

3、而又經(jīng)濟(jì)的電能，是現(xiàn)代工礦企業(yè)對(duì)供配電系統(tǒng)的基本要求。供配電的電能質(zhì)量。評(píng)價(jià)供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有：供配電的電能質(zhì)量。電壓偏差；電壓波動(dòng)和閃變；諧波；頻率偏差。 1 電壓偏差及改進(jìn)措施 供配電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式和負(fù)荷緩慢地變化會(huì)使供配電系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓也隨之變化，這時(shí)各點(diǎn)實(shí)際電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓之差與系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓之比u稱(chēng)為電壓偏差。電壓偏差u也常用與系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓的百分比表示。即：電壓偏差的允許值：35kv及35kv以上電壓供配電，電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不應(yīng)超過(guò)額定值的10%；10kv及10kv以下三相供配電，為額定值的7%；220v單相供配電為額定值的+7%、-10%。在供配電系統(tǒng)非正常

4、情況下，用戶受電端的電壓最大允許偏差不應(yīng)超過(guò)額定值的10%。 1.1電壓偏差對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響 電壓偏差過(guò)大會(huì)對(duì)供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生以下不利影響：（1）對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的影響：由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓出現(xiàn)正偏差時(shí)，電動(dòng)機(jī)機(jī)端電壓升高，激磁電流和溫升增加，絕緣受到過(guò)電壓和過(guò)熱的威脅；當(dāng)電壓出現(xiàn)負(fù)偏差時(shí)，轉(zhuǎn)矩下降轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)負(fù)荷電流會(huì)增加，都將影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命；（2）對(duì)照明設(shè)備的影響：照明設(shè)備的發(fā)光效率與電壓的關(guān)系極大，當(dāng)電壓降低時(shí)會(huì)引起照明設(shè)備的效率降低，造成照度不足，影響照明效果，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致氣體放電光源的照明器不能正常點(diǎn)燃；當(dāng)電壓偏高時(shí)，光源壽命縮短很多；（3）對(duì)電子設(shè)

5、備的影響：對(duì)于大規(guī)模自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算中心來(lái)說(shuō)，電壓偏差會(huì)造成系統(tǒng)的工作紊亂，數(shù)據(jù)損壞；對(duì)于精密機(jī)床、機(jī)器人等，電壓偏差可能造成無(wú)法保持對(duì)由其驅(qū)動(dòng)過(guò)程的精確控制；（4）電壓偏差對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊戨妷哼^(guò)低會(huì)引起補(bǔ)償電容器組輸出無(wú)功減少，不能滿足補(bǔ)償要求。 1.2電壓偏差的改善措施 （1）就地進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償：無(wú)功負(fù)荷的變化在電網(wǎng)各級(jí)系統(tǒng)中均產(chǎn)生電壓偏差，是產(chǎn)生電壓偏差的源，及時(shí)調(diào)整補(bǔ)償量，從源上解決問(wèn)題，是最有效的措施；（2）調(diào)整同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流：調(diào)整后使同步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生超前或滯后的無(wú)功功率，使網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的功率因數(shù)得到改善，達(dá)到調(diào)整電壓偏差的目的；（3）采用有載調(diào)壓變壓器，是最經(jīng)濟(jì)有效地措施之一。

6、2 電壓波動(dòng)和閃變及改進(jìn)措施 電壓在某一段時(shí)間內(nèi)急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱(chēng)為電壓波動(dòng)。這樣會(huì)引起電光源急劇波動(dòng)，這樣會(huì)形成閃變。 2.1電壓波動(dòng)和閃變對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響 周期性電壓急劇變化對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響為：（1）引起電源光通量急劇波動(dòng)而造成人的視覺(jué)感官的不舒適；（2）電壓波動(dòng)和電壓閃變是由電弧爐、軋機(jī)、電弧焊機(jī)等波動(dòng)負(fù)荷引起的。造成系統(tǒng)供電質(zhì)量下降。 2.2電壓波動(dòng)和閃變的限制措施 （1）采用單獨(dú)回路供電；（2）降低共用配電線路阻抗；（3）提高供電電壓；（4）增加短路容量；（5）采用靜止型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。 3 諧波及改進(jìn)措施 由于電力系統(tǒng)中存在大量的非線性供用電設(shè)備，使得電壓波形偏離

7、正弦波，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電壓正弦波畸變。電壓波形的畸變程度用電壓正弦波畸變率來(lái)衡量，也稱(chēng)為電壓諧波畸變率。 3.1諧波對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響 諧波對(duì)電網(wǎng)的影響主要有諧波對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器的主要危害為：（1）引起附加損耗和發(fā)熱增加；（2）諧波還會(huì)引起旋轉(zhuǎn)設(shè)備和變壓器振動(dòng)并發(fā)出噪聲，長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)會(huì)造成金屬疲勞和機(jī)械損壞。諧波對(duì)線路的主要危害是引起附加損耗。 3.2諧波的限制措施 （1）加強(qiáng)系統(tǒng)承受諧波的能力；（2）提高供、用電設(shè)備抗諧波干擾的能力；（3）限制諧波的產(chǎn)生；（4）裝設(shè)交流濾波器吸收諧波。 4 頻率偏差及改進(jìn)措施 頻率偏差是指供電的實(shí)際頻率與電網(wǎng)的額定頻率的差值。我國(guó)電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50hz，又

8、叫工頻。頻率偏差一般不超過(guò)0.25hz，當(dāng)電網(wǎng)容量大于3000mw時(shí)，頻率偏差不超過(guò)0.2hz。 4.1頻率偏差對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響 電力系統(tǒng)的頻率偏差，應(yīng)該在規(guī)定的范圍內(nèi)，如果偏差過(guò)大的話對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響為： （1）首先影響他的設(shè)備運(yùn)行；（2）還會(huì)影響用戶設(shè)備的效率；（3）發(fā)熱量增加，甚至燒毀設(shè)備。 4.2 頻率偏差的限制措施 （1）調(diào)整頻率的辦法是增大或減小電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)有功功率；（2）電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為0.2hz。當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差值可以放寬到0.5hz；（3）用戶沖擊負(fù)荷引起的系統(tǒng)頻率變動(dòng)一般不得超過(guò)0.2hz，根據(jù)沖擊負(fù)荷性質(zhì)和大小以及系統(tǒng)的條件。 5 結(jié)束語(yǔ) 電力系統(tǒng)

9、的供電質(zhì)量對(duì)電力生產(chǎn)，工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，人們?nèi)粘Ｉ畹馁|(zhì)量有著極為重要的影響。它是國(guó)家發(fā)展的重要支柱。為滿足經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)電力的需求，國(guó)家加大電力建設(shè)投資，計(jì)劃全國(guó)每年發(fā)電規(guī)模在1500萬(wàn)千瓦以上。2012年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)11.45億千瓦，2015年將達(dá)14.37億千瓦。2012年我國(guó)全社會(huì)用電量達(dá)4.96萬(wàn)億千瓦時(shí)。2020年全社會(huì)用電量達(dá)10萬(wàn)億千瓦時(shí)。然而供電質(zhì)量對(duì)電能的生產(chǎn)，分配，利用十分重要。電力系統(tǒng)電能生產(chǎn)一定要嚴(yán)格按照指標(biāo)來(lái)實(shí)施，這樣規(guī)定是因?yàn)槲覈?guó)的各種電氣設(shè)備都是按照指定的電壓和頻率來(lái)設(shè)計(jì)的。電氣設(shè)備在此情況下，得到最好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果。而超過(guò)其指標(biāo)能造成設(shè)備的不正常工作甚至報(bào)廢。甚至發(fā)生事故。廠用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化，引起輔助設(shè)備故障等惡性循環(huán)，可能造成發(fā)電廠全停的嚴(yán)重后果。工農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量不同程度的降低，廢品增加，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)影響到人身安全。 參考文獻(xiàn)： 1 楊淑英.電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置研究j.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào).2011，(02). 2 王賓，潘貞存，宋潔.基于低壓用戶側(cè)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)研究j.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào).2010，(01). 3 張濤，程志友，梁棟，王年.電能質(zhì)量模糊綜合評(píng)估方法研究j.中國(guó)儀器儀表