探析現階段電能發展新應用制度的意義論文

摘要:根據基波電壓最大最小值、電壓偏差最大最小值、零序負序電壓最大值、總諧波電壓畸變率最大值、各次諧波電壓、電流含量最大值、閃變最大值等參數判斷,檢測中出現過大的電網衝擊,10kV母線接有大的衝擊性負荷,或出現B相經中間物接地現象(出現過很高的零序、負序電壓)。

探析現階段電能發展新應用制度的意義論文

關鍵詞電能,電力,工程

根據電壓偏差可知各相電壓合格率:A相2.69%、B相97.8%、C相94.6%,A相合格率較低,且絕大部分爲正偏差。由以上分析可看出,該變電站存在嚴重的諧波污染,3次諧波存在諧振,並且10kV並聯補償電容器對諧波有放大作用,應調整其運行參數。

諧波不但影響用戶設備的正常運行,而且對電網設備和自動化裝置有很大的影響。諧波對電網自動化裝置的影響,要從改進自動化裝置的製作工藝和工作原理入手,加強裝置的抗干擾能力,防止裝置誤動作。但這對改善電網的電能質量並無任何作用,只能是減少電網諧波對自動化裝置影響,因此電能質量的治理,應加強對用戶諧波源的治理和改變電網參數,降低或消除諧波諧振。對於電動機控制器產生的諧波,諧波的形狀很分明,可以裝設諧波濾波器來降低諧波電流。對於特殊需要的用戶,可裝用隔離變壓器:限制均衡的3次諧波,可以採用一臺D,yn接法的隔離變壓器。

安裝有源的諧波調節器:在工作時注入一個電流來精確地補償由負荷產生的諧波電流,就會獲得一個理想的正弦波。這種濾波設備,靠數字信號處理(DSP)技術,控制快速絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。因爲設備是與供電系統並聯工作,它只控制諧波電流,基波電流並不流過濾波器。目前有源濾波器正在日益推廣應用。

爲了保護電網的`安全運行和用戶的安全用電,針對目前電網電能質量嚴重超標且正在大範圍的污染供電環境,危及電網及其供電設備的安全穩定運行的問題,對典型變電站電能質量進行了實測和綜合分析,並採取了有效的防範措施,取得了成效,從而限制了污染電網的強幹擾源(如諧波源),確保電力系統的安全、可靠、經濟運行,保護電力用戶的合法權益。

隨着經濟的快速發展,電網中非線性負荷用戶的比例不斷提高,由此而產生的供電電能質量嚴重下降,表現得越來越突出。電能質量嚴重超標正在大範圍的污染供電環境,危及電網及其供電設備的安全穩定運行,嚴重的影響電力企業及廣大用戶的經濟效益。

這種現象在北京孫河220kV變電站表現十分嚴重,它不但使變電設備的安全運行無法保證,而且影響到當地的企業生產用電和居民生活用電。爲此2002年在該站安裝了電能質量監測系統,對10kV母線的電能質量進行了連續的監測。

爲了加強對電能質量的管理和監控,2002年在孫河220kV變電站建立了電能質量在線監測系統,進行實時在線監測。此前,該站經常燒TV保險,曾多次發生過TV爆炸的事故,存在嚴重的諧振現象。

電能質量在線監測單元,安裝在220kV孫河變電站10kVII段母線,服務器安裝在監控中心,是集通訊/數據庫/Web發佈於一體的服務器,與變電站監控單元間通過光纖進行通訊傳輸數據,同時監控數據通過Web服務器對MIS系統開放,支持Web瀏覽方式,做到數據共享,公司所有局域網內的微機,均可通過Web瀏覽進行訪問,查看電能質量分析的各種報表和數據,瞭解監測點的電壓、電流波形、各次電流電壓的諧波分量等電能質量情況。

該變電站有主變壓器2臺,容量均爲180MVA,220kV母線、110kV母線、10kV母線均分段並列運行,有並聯補償電容器一組,容量爲2700kvar,正常運行方式爲2號主變帶全站負荷。負荷主要是周圍一些工廠的工業用電、城市生活用電及周圍農業負荷。工業用電主要集中棉廠、紗廠、變壓器廠、化工廠和木材加工廠等,這些也是該站主要的諧波源。

從諧波電壓總畸變率表4可看出,該監測點諧波電壓總畸變率嚴重超標。國家標準爲4%,實際情況爲三相總畸變依次是:6.89%、6.50%、7.24%。對於並聯無功補償裝置,10kV電容器應進行容量及參數計算,適當改變電容參數,避免產生諧振,防止諧波對電容器造成損壞。對該站以後新增負荷時,應嚴格控制諧波源,以避免諧波分量進一步提高,給電網造成較大的安全隱患。

從各次諧波電壓含有率水平表1可見:3次諧波含有率較高,A相爲6.7%,其次是5、7次諧波,這對並聯無功補償電容器串聯電抗百分數的選擇,有重要的參考價值。諧波電流均不超標,主要諧波頻次爲:3、5、7、9次,這爲諧波治理提供了基礎數據。根據上述分析可判斷,該監測點存在嚴重的3次諧波諧振現象,應改變系統運行方式,分析並聯補償電容器對諧波的影響。

根據無功功率數據大小、方向及功率因數判斷,該站10kV母線安裝的並聯無功補償裝置,其基波無功功率偏大(各種工況下功率因數基本保持1,某些工況下出現少量的無功倒送),因此,整體10kV母線電壓偏高。