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電壓穩定性淺析
更新時間:2019-12-01 發布:www.hpujid.live

摘要:對電壓穩定性進行了具體的分析,提出了減緩電壓穩定性問題的一些措施。
關頭詞:電力系統電壓穩定性
  1電壓穩定性概述  電壓穩定性是指電力系統維持電壓的能力。電力系統各母線電壓在正常和受擾動后的動態進程中被控制在額定電壓的允許誤差范圍內的能力。電壓穩定性又分為幅值穩定性與波形穩定性兩方面。凡是以電壓誤差、電壓波動與閃變、電壓正弦波畸變率、頻率誤差等項指標來衡量。  當地區隨著農業機電井澆灌等農村用電的迅猛增加,致使用電高峰期時而泛起配電網的電壓低于額定值的這一電壓不穩定現象,使電氣裝備沒法正常運行,不能充實闡揚其裝備效益。所以,電壓穩定性有待于我們進一步探討,以便于加倍行之有用的解決電壓不穩定現象。  2電壓穩定性的分析  電壓穩定性問題是負荷穩定性的一個重要方面。雖然電壓失穩和電壓解體是一個復雜的進程,可是可以經由過程一個簡單的長線路終端接負荷的典型系統說明其發生和成長的機理。圖1所示為典型的電壓穩定性研究回路,其中Us為無限年夜母線電壓,Ur為受端負荷母線電壓,P,Q劃分為負荷吸收的有功和無功功率。現實發生電壓解體的可能性取決于負荷特征,若是為剛性的恒定功率負荷,如電念頭負荷,電壓解體會加重;而電阻負荷具有軟特征,即電壓下降時其功率下降很快,所以減緩了電壓解體的泛起。  電壓解體還可能在多回路并聯輸電的系統結構中發生,由于故障切除三回并聯線路中的一回路,使等值電抗增年夜,線路充電電容下降。從而使輸電功率因數發生變化,線損增加。是以,系統可能發生電壓不穩定。若是受端有發機電接進,且其與負荷中心的電氣距離較近,聯絡阻抗小。當受端電壓下降時,發機電無功出力會自動增年夜,起到支持電壓的作用。是以,可以允許輸電線路送很少的無功功率。可是,凡是受端發機電離負荷中心的電氣距離仍較遠,聯絡阻抗年夜。所以電壓下降時,發機電的無功出力增加很小,這就要求在結尾增加無功抵償。    3電壓穩定性衡量指標  3.1電壓誤差  在某一時段內,電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的水平,以電壓現實值與額定值之差ΔU或其百分值ΔU來暗示,即:  ΔU=U–Uc  或ΔU=[(U-Uc)/Uc]×100  式中U——檢測點上電壓現實值,V;  Uc——檢測點電網電壓的額定值,V。  電壓誤差的年夜小,主要取決于電力系統運行方式,線路阻抗和無功負荷的變化。  電壓變化對感應電念頭的特征的影響是:當電念頭受電壓低于銘牌額定電壓時,將引發起動轉矩的削減和滿負荷溫升的增高;電念頭受電電壓高于銘牌額定電壓時,會使起動轉矩增加、起動電流增加和功率因數的下降。一般情況下,電壓比額定值稍高要比電壓低于額定值對電念頭性能的晦氣影響小一些。  我國《供電營業劃定規矩》中劃定:在電力系統正常狀態下,供電企業供到用戶受電真個供電電壓允許誤差為:(1)35千伏及以上電壓供電的,電壓正、負誤差的盡對值之和不跨越額定值的10;(2)10千伏及以下三相供電的,為額定值的±7;(3)220伏單相供電的,為額定值的+7,-10。  3.2電壓波動和閃變  在某一時段內,電壓急劇變化而偏離額定值的現象,稱為電壓波動。電壓變化的速度年夜于每秒1的,即為電壓急劇變化。  《電解質量、電壓允許波動和閃變》(GB12326—90)國家尺度劃定電壓波動的允許值見表1。  表1電壓波動允許值額定電壓電壓波動允許值()(注)10kV及以下2.535—110kV2220kV及以上1.6  注:電力系統公共供電點,由沖擊性負荷發生的電壓波動允許值。  電壓波動主要是年夜型用電裝備負載快速變化引發的沖擊性負荷釀成的,年夜型電念頭的直接起停及加減載城市有沖擊負荷的發生。電壓波動是否會引發閃變,主要決議于電壓波動的頻度、波動量和電光源的類型和工作場所對照明質量的要求。  3.3電壓正弦波畸變率  眾所周知,電壓波形在理想狀態下是正弦波,但由于電力系統中存在年夜量非線性阻抗特征的供電裝備,使得現實的電壓波形偏離正弦波,這類現象稱為電壓正弦波形畸變,凡是用諧波來表征。電壓波形畸變的水平用電壓正弦波畸變率來衡量,也稱電壓諧波畸變率。諧波是具有非線性阻抗特征或具有非正弦電流特征的電氣裝備發生的。感應爐、電抗器、電視機、微波爐、變頻調速裝配等裝備都是發生諧波的諧波源。  諧波源電氣裝備接進電網以后,向電網注進諧波電流,諧波電流在電網阻抗上發生諧波電壓,諧波電壓疊加在正弦波形的50Hz電網上,并施加在所有接于該電網的電氣裝備端,對這些裝備的正常工作發生影響,主要會引發電氣裝備消耗增加,發生局部過熱,致使電熱器和電熱機的過早損壞;機電的機械振動增年夜,噪音增強,造成工作情況噪聲污染;對電子元件發生干擾,引發工作失常;對自動裝配或丈量儀器發生干擾,圖像和通訊質量下降。  3.4頻率誤差  我國電力系統的額定頻率為50Hz,正常運行的電力系統的頻率應經常連結額定值。其允許誤差劃定以下:  300萬kW及以上的系統其允許誤差不得跨越±0.2Hz;在不足300萬kW的系統其值不得跨越±0.5Hz,300萬kW及以上系統電鐘在任什么時候間的誤差不應年夜于±30s,不足300萬kW的系統不應年夜于±1min。升高或下降頻率是不允許的。  為了保證系統在額定狀態下運行,就需要接納需要的調荷措施,以保證電力系統能在額定頻率下正常運行。若是系統的頻率低于額定頻率將會對用戶和系統的運行造成不良后果。如,頻率下降,會造成用戶電念頭轉速下降,電念頭不能在額定轉速下運轉;容易造成某些自動裝備不能正常工作等不良后果。  4減緩電壓穩定問題的措施  電壓不穩定既然會造成這樣或那樣的風險,那末,我們該若何減緩電壓穩定問題呢?  4.1帶負荷調壓變壓器  在經長線路給負荷供電時,為了減緩受端電壓不穩定,受真個帶負荷調壓變壓器分接頭若是上調,以維持負荷電壓,則負荷電流將增年夜,致使線路電壓降進一步增年夜。所以此時如將分接頭遏制調理,則對穩定電壓有益。若是將分接頭下調,則是以可以下降電流,使線路壓降減小,使受端二次電壓可以回升。  4.2提高自然功率因數,合理進行無功抵償,并按電壓與負荷變化自動投切無功抵償裝備容量。  4.3受電變壓器采用Y/△或△/Y接線,或增加相數改成多相整流,以削減注進電網的諧波電流。  4.4在農村受電站或配電線路上裝設有載電壓調壓器,以解決改善農村電壓問題。  4.5低周減載。  當系統故障危及電壓平安時,若是能當令的削減5~10的負荷,就能夠拯救系統不發生電壓嚴重失衡。  以上給出的一些措施可以憑據需要綜合采用,也能夠有選擇地采用。  參考文獻:  [1]趙亮現代化變電所(站)運行全書。北京:中國物價出書社

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