加強配變電壓監(jiān)控對提升電能質(zhì)量的重要作用

廖旭曉

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，城市用電量的激增，電能質(zhì)量的問題日益突出，直接影響著城市供電系統(tǒng)供電質(zhì)量，已引起了人們的廣泛關注。文章重點分析了配變電壓監(jiān)控對提升電能質(zhì)量的影響。

關鍵詞：電壓合格率；配變電壓；電能質(zhì)量

中圖分類號：TM71l 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0057-02

電能已成為當今世界使用最為廣泛的一種能源，從小的方面來說，它影響著居民的正常生活用電，從大的方面講，能對著國民經(jīng)濟的持續(xù)將抗發(fā)展產(chǎn)生重大影響?，F(xiàn)今我國已采用多種途徑提升電能質(zhì)量，比如安裝無源濾波器等。其中通過加強配變電壓監(jiān)控的方式，保證電壓的合格率達標，對提升電網(wǎng)電能質(zhì)量將起到非常重要的作用。

1 電能質(zhì)量問題分析

按照質(zhì)量問題持續(xù)時間長短和產(chǎn)生的原因上分析，可將電能質(zhì)量問題分為動態(tài)電能質(zhì)量問題和穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題。其中動態(tài)電能質(zhì)量問題是我們重點關注對象。

1.1 穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題

穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題持續(xù)時間較長（一般大于1分鐘），同時波形發(fā)生畸變引起電能質(zhì)量出現(xiàn)異常情況，包括欠電壓、過電壓、電壓不平衡、諧波與間諧波等眾多問題。當電壓比80%到90%的額定電壓值小時，稱之為欠電壓；當電壓比額定電壓值的110%到120%大時，并且整個過程持續(xù)時間超過1分鐘，稱之為過電壓；諧波是由于電網(wǎng)系統(tǒng)中存在著的非線性負荷，使得電壓與電流成呈非線性關系，出現(xiàn)波形畸變的現(xiàn)象；間諧波與諧波最大的區(qū)別在于此時電網(wǎng)頻率與基波頻率不成整數(shù)倍關系，通常周波變頻器、靜止變頻器極容易產(chǎn)生間諧波。

1.2 動態(tài)電能質(zhì)量問題

（1）電壓波動與閃變。電壓波動是指電壓均方根值相對快速變動或連續(xù)改變的程度，呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，幅值出現(xiàn)規(guī)則性的變化。閃變是指由于電壓波動引起的燈具等照明燈光發(fā)生異常變化，引起人眼受到不利光線刺激產(chǎn)生眼睛不適（如流淚）。這兩種問題都是由電網(wǎng)中非線性負荷、沖擊性負荷產(chǎn)生的有功或無功負荷變化引發(fā)。通常來講，由于計算機、調(diào)速電機等都具有敏感性的負荷，使得容易受到電壓波動的干擾而無法正常工作，所以對電壓質(zhì)量的要求非常高。電壓的閃變將使得燈具等照明設備的工作發(fā)生異常，不僅可以損壞設備，而且情況嚴重時甚至威脅到人身健康。

（2）電壓中斷與瞬變。電壓中斷是指電氣設備在一定時間內(nèi)電壓為零或者電壓大小在額定電壓的10%以下，包括瞬時中斷、暫時中斷和持續(xù)中斷，持續(xù)時間僅為半個周波周期到3秒的是瞬時中斷，持續(xù)時間在3秒到6秒之間的是暫時性中斷，如果中斷持續(xù)時間超過了6秒，定義為持續(xù)中斷。電壓瞬變和中斷是電網(wǎng)中常見的故障，是首要解決的問題，通常電壓中斷比電壓瞬變造成的故障更為嚴重。電壓瞬變和中斷在雷擊、架空輸電線路出現(xiàn)故障的情況下比較普遍，會影響到社會正常生產(chǎn)生活、電力系統(tǒng)中動作正確性等。電壓瞬變是指電壓有效值瞬間變化（通常持續(xù)時間在半個周波周期到1分鐘之內(nèi)），急速下降到設備額定電壓值的10%到90%，或者急速上升到設備額定電壓值的110%到180%，持續(xù)時間結束后能快速回復到正常工作的額定電壓值的一種電力系統(tǒng)故障，包括電壓驟升和電壓驟降。

（3）電壓缺口。當電力電子裝置異相時，相關輸電線路的瞬時短路造成電路上電壓的缺口，其持續(xù)時間最短——小于半個周波周期。故障發(fā)生沒有任何預兆，所以要充分利用電壓監(jiān)控裝置，及時發(fā)現(xiàn)故障線路。

（4）頻率偏差?？梢杂秒娏ο到y(tǒng)實際頻率值與額定頻率值相比，計算出頻率偏差占額定頻率值的百分比，以此來判斷電力系統(tǒng)是否正常運行。電力系統(tǒng)的有功輸出和負荷不平衡，使得電力系統(tǒng)的頻率不滿足額定頻率值，產(chǎn)生偏差。通常電力系統(tǒng)允許的頻率偏差只能在0.2赫茲以內(nèi)，如果電力系統(tǒng)的容電量較大，可適當放寬，但也不能超過0.5赫茲。頻率偏差會使得電機無法正常運轉，甚至使得電力系統(tǒng)陷入癱瘓，不能供電。

綜上所述，所列舉的電能質(zhì)量問題都與電壓有關，電能質(zhì)量問題本質(zhì)上就是關于電壓的質(zhì)量問題。所以對電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓進行實時、全方位監(jiān)控對提升電能質(zhì)量具有重大意義。

2 配電電壓質(zhì)量分析

電壓偏差在配變電壓質(zhì)量問題中比較常見。穩(wěn)定的電壓決定著電氣設備的運行性能，所以電壓的穩(wěn)定非常關鍵。一旦設備上的電壓出現(xiàn)偏差，并且偏差程度過大，如果設備長時間處在偏差電壓下工作，將使得電氣設備不能正常運行，也會影響到設備的使用壽命，特別是在燈具和電機上其影響最明顯。用戶用電、電網(wǎng)結構不合理、管理不到位等都會造成電壓偏差問題的出現(xiàn)。（1）科技的進步和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市電網(wǎng)線路負荷率激增，使得城市用電量的需求與電網(wǎng)供電質(zhì)量不高的問題越發(fā)突出，如在用電高峰時會輸電線路末端會出現(xiàn)電壓下降的現(xiàn)象。（2）城市供電半徑不滿足標準要求，使得輸電線路末端的電壓過小，造成電壓偏差。（3）城市電網(wǎng)中輸電線路導線截面面積過小，使得高負荷電流通過導線時產(chǎn)生較大的電壓損失，造成電壓偏差。（4）早期的電網(wǎng)規(guī)劃設計不合理，布置不嚴密，多采用T型接線方式，容易造成供電過程中電壓的損失，造成電壓偏差。（5）電網(wǎng)的正常運行，要保證電網(wǎng)三相負荷對稱、平衡運行，否則電網(wǎng)中性線斷開或者接觸不嚴時，相電壓必然會發(fā)現(xiàn)畸變，產(chǎn)生電壓偏差。

配變電壓質(zhì)量存在的另一個比較普遍的問題是電壓質(zhì)量偏高，很大程度上是因為配變調(diào)壓分接開關檔位設置的不合理，日常配電電壓調(diào)整不到位。

可以通過采取下面幾種有效的措施，提高配變電壓的合格率，保證電網(wǎng)供電質(zhì)量。

（1）設置合理的配變調(diào)壓分接開關檔位，并加強管理。

使用±2×2.5%的配電變壓器分接開關；定期檢查電壓監(jiān)測裝置，及時發(fā)現(xiàn)故障信息，分析原因并采取相關措施；根據(jù)輸電線路的負荷變化情況，及時將配變調(diào)壓分接開關置于合理的檔位，提高輸出電壓合格率并使之達到電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。

（2）采取合理措施解決供電半徑過大的問題。在城市電網(wǎng)系統(tǒng)中合理加設新的電源點，對現(xiàn)今我國不合理的電網(wǎng)結構進行相應改造。仔細分析配變電壓器的負荷和電壓情況，及時解決電壓不合格的問題。

（3）調(diào)整配變?nèi)嘭摵墒怪畬ΨQ平衡運行，監(jiān)督用戶電容器。周期性檢測配變?nèi)嘭摵汕闆r，以便及時進行調(diào)整。嚴格監(jiān)控用戶電容器，及時發(fā)現(xiàn)故障并

處理。

（4）強化低壓無功補償裝置科學管理。新建或者配置容量更大的配變電壓器和低壓無功補償裝置，提高功率因數(shù)，提高用電效率。重視對無功補償裝置巡檢，并積極做好日常設備維護工作（如除塵），降低設備發(fā)生故障的概率，保證電網(wǎng)的運行效率。

（5）提升對電壓監(jiān)測儀表及電壓監(jiān)測系統(tǒng)的維護力度。如果出現(xiàn)監(jiān)測儀表不能顯示正確的數(shù)據(jù)，要進行及時維護或者更換。當記錄相關數(shù)據(jù)后，及時進行分析，解決問題。

3 結語

全文對電能質(zhì)量問題進行了分析，得出這些問題都可歸結于電壓質(zhì)量引起的問題，接著探究了影響電壓質(zhì)量的因素，及采取什么樣的措施可以提高配變電壓合格率，從而突顯出監(jiān)控配變電壓的重要性。開發(fā)、研制新型監(jiān)測電壓系統(tǒng)，同時使用成熟的新技術，保證電能質(zhì)量，以此取得良好的社會經(jīng)濟效益。

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