配網(wǎng)電壓波動(dòng)及抑制措施

袁露 高博

(國(guó)網(wǎng)安陽(yáng)供電公司,河南安陽(yáng) 455000)

配網(wǎng)電壓波動(dòng)及抑制措施

袁露 高博

(國(guó)網(wǎng)安陽(yáng)供電公司,河南安陽(yáng) 455000)

電壓波動(dòng)作為衡量電能質(zhì)量的重要問(wèn)題之一,引起電力用戶和電力企業(yè)的高度重視。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,電能作為一種清潔能源被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。電力企業(yè)不僅要向用戶能提供充足的電能,而且還要確保高質(zhì)量的電能。特別是與現(xiàn)代工業(yè)和電子設(shè)備的企業(yè),對(duì)電能的質(zhì)量提出了更高的要求。提供高質(zhì)量的電能已經(jīng)成為衡量電力企業(yè)運(yùn)行與管理水平的重要標(biāo)志,控制和改善電能質(zhì)量成為電力企業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展的必要條件。

電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)

1 電壓波動(dòng)產(chǎn)生的原因

當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、雷擊、斷路器操作、變壓器、電容器組的投切以及所帶感應(yīng)電機(jī)的啟動(dòng)等事件時(shí),均會(huì)產(chǎn)生電壓波動(dòng)。其中,短路故障、雷擊和所帶感應(yīng)電機(jī)的啟動(dòng)是引起配電網(wǎng)中電壓波動(dòng)的最主要原因。其中短路故障引起的電壓波動(dòng)最為嚴(yán)重,也是靈敏設(shè)備誤動(dòng)作的主要原因。當(dāng)短路故障發(fā)生后,短路點(diǎn)附近節(jié)點(diǎn)電壓下降,電壓波動(dòng)產(chǎn)生;隨著故障的消失,短路點(diǎn)附近電壓恢復(fù)正常,電壓波動(dòng)結(jié)束,因此,電壓波動(dòng)的時(shí)間由故障切除的時(shí)間決定。短路故障引起的電壓波動(dòng)可以分為兩類:對(duì)稱電壓波動(dòng)和不對(duì)稱電壓波動(dòng)。配電系統(tǒng)中的多數(shù)故障為單相接地故障,雖然不發(fā)生開(kāi)關(guān)跳閘,但是會(huì)引起系統(tǒng)三相電壓不平衡,因此單相接地故障時(shí)產(chǎn)生電壓波動(dòng)的主要原因。

2 電壓波動(dòng)范圍

根據(jù)國(guó)家《供用電規(guī)則》規(guī)定,受電端的電壓波動(dòng)幅度:35kV及以下供電和對(duì)電壓質(zhì)量由特殊要求的用戶為額定電壓的正負(fù)5%,10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的正負(fù)7%,低壓照明用戶為額定電壓的正5%--負(fù)10%。

3 電壓波動(dòng)的危害

對(duì)于當(dāng)今供電企業(yè)來(lái)說(shuō),只有提供可靠穩(wěn)定的供電質(zhì)量才能贏得用戶認(rèn)可,才能不斷地?cái)U(kuò)大經(jīng)營(yíng)。然而,配電網(wǎng)中不斷出現(xiàn)的電壓波動(dòng)嚴(yán)重影響了用戶信心。在社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域,高科技孕育大量電子企業(yè),其生產(chǎn)往往伴隨著大量精密電子控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,參與生產(chǎn)的控制裝置等對(duì)電壓波動(dòng)十分敏感。電壓波動(dòng)對(duì)一些設(shè)備產(chǎn)生影響,在現(xiàn)代工業(yè)中,廣泛應(yīng)用著這些設(shè)備,任一設(shè)備的作業(yè)中斷都將可能導(dǎo)致整個(gè)流水線、甚至全廠作業(yè)的中斷,造成的損失非常的巨大。在安陽(yáng)配電網(wǎng)供電范圍內(nèi),峨眉變擔(dān)負(fù)著高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)幾個(gè)重要的專線用戶供電任務(wù),這個(gè)用戶主要涉及光伏產(chǎn)業(yè)、機(jī)床工業(yè)、數(shù)碼產(chǎn)業(yè)、制藥產(chǎn)業(yè)、食品工業(yè),其中光伏產(chǎn)業(yè)和數(shù)碼產(chǎn)業(yè)對(duì)系統(tǒng)電壓要求極高,同一站內(nèi)其他間隔線路發(fā)生跳閘或系統(tǒng)出現(xiàn)電壓不平衡現(xiàn)象,他們的設(shè)備就會(huì)做出相應(yīng)的反應(yīng),甚至影響正常的生產(chǎn),造成用戶的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前個(gè)人計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣泛,當(dāng)電壓降至額定值的60%以及下時(shí),可能造成其程序的紊亂及數(shù)據(jù)丟失。這也就是一些重要的計(jì)算機(jī)設(shè)備配備不停電電源的原因。

4 電壓波動(dòng)的抑制措施

(1)由于電壓波動(dòng)和短時(shí)中斷的成因比較復(fù)雜,而且有很多是不可控的,因此從成因上阻止難度很大。但是換個(gè)角度考慮,電壓波動(dòng)之所以危害大,是因?yàn)橛秒娫O(shè)備對(duì)其太過(guò)敏感,提高其抗干擾能力就可以讓用戶損失降到最小,甚至可以完全避免由于電壓波動(dòng)和短時(shí)中斷所帶來(lái)的損失。

(2)配網(wǎng)電壓無(wú)功控制。1)當(dāng)前配電網(wǎng)自動(dòng)化以及智能化的程度與輸電網(wǎng)相比,差距較大,同時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及可控點(diǎn)比較少。因此,對(duì)配電網(wǎng)實(shí)施電壓無(wú)功控制主要有以下幾個(gè)問(wèn)題:配網(wǎng)點(diǎn)對(duì)面廣,負(fù)荷類型比較多,對(duì)于可以利用的數(shù)據(jù)比較少,當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行命令后,因?yàn)椴煌妷旱燃?jí)以及區(qū)域電網(wǎng)設(shè)備的聯(lián)系的關(guān)系,很容易出現(xiàn)顧此失彼的問(wèn)題;還有一些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)不佳,主要是滋生的不可控制性以及不能夠滿足相關(guān)的動(dòng)作條件,因此,只能通過(guò)相鄰電網(wǎng)的設(shè)備來(lái)改善其運(yùn)行狀態(tài)。2)配電網(wǎng)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)應(yīng)遵循以下原則:①堅(jiān)持自下而上控制,自上而下判斷原則。②電壓控制遵循自上而下,電壓判斷遵循自下而上

(3)電壓波動(dòng)主要由系統(tǒng)故障和干擾引起,對(duì)不同用戶造成的危害程度和其用電設(shè)備對(duì)電壓的敏感度有關(guān)。因此,要減少電壓波動(dòng)的影響,需要供電企業(yè)、設(shè)備廠家及用戶等各方的合作,才能共同解決。目前、對(duì)與電力企業(yè)來(lái)講,減少配電網(wǎng)的故障是抑制電壓波動(dòng)的主要措施。供電企業(yè)要從檢查事故的一般起因著手,例如動(dòng)物接觸帶電體、污閃、架空線碰觸樹(shù)木及雷擊等,采取相應(yīng)措施,比如增加線路清掃、安裝線路避雷器、線路重載時(shí)增加測(cè)溫及巡視等減少或杜絕這類事故的發(fā)生。另外,降低設(shè)備對(duì)電壓波動(dòng)的敏感度也是有效地手段,用戶可在設(shè)備訂貨合同上向制造商明確這方面的技術(shù)要求,使設(shè)備具備一定的抗電壓波動(dòng)能力。如果電壓波動(dòng)是由于用戶大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)引起的,應(yīng)改進(jìn)啟動(dòng)方式。對(duì)于必須使用高敏感度設(shè)備的用戶,目前供電企業(yè)對(duì)此類用戶為消除電壓波動(dòng)的影響,一般采取讓對(duì)電能要求高的用戶,提供其供電等級(jí)或?qū)＞€電纜供電的方式并加裝補(bǔ)償裝置。一般用戶可采用穩(wěn)壓變壓器、電磁合成器等較便宜的設(shè)備,減少電壓波動(dòng)造成的停產(chǎn)事故。由于用戶在承受多次電壓波動(dòng)的同時(shí),也要承受為數(shù)相對(duì)較少的斷電事故,對(duì)供電電壓波動(dòng)敏感的用戶可采用比較昂貴的不間斷電源系統(tǒng)(UPS)、固態(tài)切換斷路器(SSTS)或動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)等敏感、快速的電壓波動(dòng)補(bǔ)償裝置。還可以考慮采用高壓雙電源,當(dāng)一路電源不滿足用戶靈敏度的要求,可以切換至另一路繼續(xù)供電,但是,作為供電企業(yè)還要保證這兩路電源出自不同的變電站,已保證電源質(zhì)量,減少用戶損失。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著電力市場(chǎng)的開(kāi)放,供用電雙方要簽訂合同,在合同中必定有電能質(zhì)量條款。因此,電壓波動(dòng)作為最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問(wèn)題之一,是一個(gè)值得深入研究合探討的問(wèn)題。目前,電壓波動(dòng)與相關(guān)的電能質(zhì)量問(wèn)題是新技術(shù)的研究課題,至今還沒(méi)有一個(gè)關(guān)于電壓波動(dòng)的專用標(biāo)準(zhǔn),但是電壓波動(dòng)問(wèn)題卻越來(lái)越突顯在供電企業(yè)面前。

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