王海东 黄静 徐俊超
（河南安彩高科股份有限公司 河南安阳 455000
摘要：本文重点阐述光伏玻璃生产工厂供电系统中电压偏移的产生原因，就电压波动的影响因素和抑制措施进行分析，旨在为保证工厂供电质量、提高供电系统及用电设备的整体稳定性提供借鉴和经验。
关键词：工厂供电 电压偏移 电压波动 抑制措施
在工厂供电系统中，电压偏移和电压波动是影响工厂供电质量的重要因素，也对系统内电气设备的正常运行和使用寿命产生重要影响。工厂供电系统是电力系统的负荷端，对电网电压而言，一般不考虑电网中始端电压和末端电压的相位关系，主要应保证其额定电压值的稳定性。由于工厂供电系统内各设备运行方式的改变或负荷的瞬时变化，都会使加到工厂设备中的供电电压产生波动，偏移额定电压的幅度称为电压飘移，高于额定电压时产生正偏移，低于额定电压则产生负偏移。工业生产中，电压偏移对电气设备的寿命和性能产生直接影响，也对产品质量和产量产生间接影响。
1. 电压偏移问题
1.1电压偏移的产生原因
工厂供电系统电压偏移产生的主要原因是正常负荷用电电流的瞬态变化、系统滞后的无功负荷和故障负荷过电流等在系统内线路及设备上产生的电压损失。电压偏移用实际电压与额定电压的百分数表示：
1.2 对光伏用电设备的主要影响
在光伏玻璃生产工厂中，钢化炉加热系统、变频风机系统、恒温恒湿空调系统、余热发电汽轮机系统等大容量负载运行时引起线路损耗，产生电压损失。钢化炉风机使用三相变频异步电动机，其电磁转矩和电源电压平方成正比，当电压产生过量负偏移时，电动机电流将显著增大，电机绕组升温，加速绝缘老化；当电压产生过量正偏移时，电机绝缘可能击穿，造成电机烧毁。钢化炉炉丝加热系统，炉丝的有功功率与电源电压的平方成正比，当电压产生过量负偏移时，炉丝加热效率下降，严重影响钢化玻璃品位和颗粒度指标；当电压产生过量正偏移时，炉丝加热超负荷，将严重缩短炉丝寿命，造成短路接地故障，增加炉丝消耗。变压器的运行电压偏低，若负载功率不变，则输出电流增加，会使绕组过热，铁损增加。运行电压偏高，也会降低绕组的绝缘性，造成线圈击穿。还有光伏玻璃生产中的辅助设备，如电焊机、切割机、起重升降行车等都会受到电压偏移的直接影响。
1.3 电压偏移的抑制措施
（1）正确设计工厂配电系统，改变工厂配电系统的运行方式，实行多回路并联供电，减少系统无功损耗；
（2）按允许的电压损失选择电缆，降低供电系统线路阻抗；
（3）尽量保证三相负荷平衡，避免一相集中负荷，对三相负荷进行动态监测；
（4）采用有载调压变压器，通过选择合适的分接头改变变压器的变压比；
（5）在功率因素低的用电设备线路中串联电容补偿。
2. 电压波动问题
2.1电压波动的产生原因
工厂供电系统电压波动产生的主要原因是设备负荷的剧烈变化，大容量感性负载的启停和运行负荷的瞬时变化，大型电气设备的开关机使供电系统突然加载或卸载产生的高压涌流和高压脉冲，远距离空载线路的电容效应集聚在系统末端用电设备上产生的暂态过电压，以及电压下陷，线路噪声、频率偏移等原因，都会引起系统中电压波动。
2.2 对光伏用电设备的主要影响
在光伏玻璃生产工厂中，钢化炉可控硅加热系统、变频整流系统、大型电焊设备，冲压机床给各种大容量冲击性负载间断供电时，功率变化非常剧烈，会引起供电系统电压剧烈波动和闪变。光伏玻璃钢化炉风机最大容量315KW,其瞬时启动电流会达到额定电流的4-6倍，会使供电系统和母线产生短时剧烈的电压波动；光伏玻璃钢化炉可控硅加热系统启动加热系统时，如设置炉温初始加热温度过高，其间断快速加热时引起的冲击性负荷，会在短时间内向电网吸收和输出大量无功功率；大型电焊机设备在电极接触时产生的冲击负荷电流约为额定电流的3倍以上，，这些大容量感性或容性负载的瞬时启停和动作都会引起电压的剧烈波动，影响系统内其他设备的正常工作。
2.3 电压波动的抑制措施
（1）实行多回路并联供电方式，对大容量负荷设备采取专线单独供电；
（2）提高供电能力，增加供电系统短路容量，提高系统抗冲击功率的特性；
（3）改进电气设备的运行方式（如电动机降压启动），降低设备启动电流；
（4）在供电系统线路中串联电容补偿无功功率采用快速响应的静止无功补偿器(SVC)或静止无功发生器(SVG)对负荷波动进行实时动态补偿；
（5）对精密设备（如PLC、伺服驱动器）和工控装置，在供电电源输入侧加装滤波器和电抗器。
3.结语
在光伏玻璃工厂各种大容量感性、容性负载普遍运行于供电系统中，其工作时必然会引起电压飘移和电压波动问题，必须引起足够重视并采取切实可行的抑制措施，才能保证光伏生产供电系统的供电质量和系统内其他电气设备的正常运行。
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作者简介：王海东（1984-），男，河南安阳人，本科，电气工程师。研究方向：机电一体化
论文作者:王海东,黄静,徐俊超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/24
标签：电压论文; 供电系统论文; 工厂论文; 负荷论文; 系统论文; 设备论文; 光伏论文; 《防护工程》2018年第12期论文;