摘要:随着现在时代的发展,电力给大家的生活带来了巨大的变化与发展。电力系统作为一个强大而又复杂的能源供应系统,给人们生活提供优质的服务,服务人们日常生活、工业发展及国家振兴,电力供电质量的好坏对社会各个行业设备用户影响巨大。现在我想探讨就是,如何保证供电系统的电能质量处在一个优质的状态。影响电能质量这一状态的三个主要因素就是频率的变化,电压的质量以及波形的改变。通过一系列方法使得电压质量的变化小,频率的变化小,保持良好的波形是我们的最终目的。
关键词:保证 供电质量 优质
一.频率问题
50HZ是电网频率的标准频率,我国一直将50HZ最为最终的调整目标,如果电力的频率异常,对电力公司,对电力系统的运作有着大小不一的影响。所以,我们现在做的就是将目标调整,如果在电力运行中,频率即使出现异常,也应该采取一定的措施让系统更加的完整运行,不会受到来自频率的影响。并且如果可能的话,尽快的恢复到正常的状态。在高压10KV中,当发电机稳定在3000转的时候,频率就是50HZ,如果发电机不稳定,上下浮动的话,频率就会发生变化。
电力系统的频率还是主要取决与有功功率的平衡,如果负荷大了,电的有功功率不足,频率就会下降;相反的是,如果使发动机的功率增大,出力增加,电力系统的输出增高,就会使频率回升。如果频率由50Hz降到48Hz,电动机的转速将降低4%,使得纺织,机械,化工、制造等工业的产量和质量都会受到影响。但是供给的电能频率是通过电力系统所决定的。可以使用UPS电源来改善电压频率的输入。一般情况下,使用电能质量监控的方法对整个电网的系统进行监测,如果频率出现异常,直接可以找出发生异常的时间,加强品质的控制。通常一个电网应该是相同的一个频率。例如,华中电网应该只有一个频率,全国联网后那也应该只有一个频率。
频率调整:对于不稳定的电网频率,我们需要做出以下调整:第一点可以通过调整发电机的动力,调整了转速,功率自然变化,频率也就发生了相应的改变第二点通过调频器来手动进行调频,通过第二次的调整,为了缩小了频率的偏差,可以提高发电机发电的功率。当采用频率控制的时候,所有电力系统应用了一致的频率,应该采用大体的控制来控制电力系统。
二.电压问题
将电力系统电压保持在一个正常的状态,是最基本的要求,也是保持电力系统正常稳定运行的基础。因此必须设置稳压设备来保证系统有充足无功电源,用来维持电力电压的稳定,而且考虑到电力系统的无功平衡,使正常电力电压水平保持稳定时,为了使主干线路的电力电压保持稳定,从电路源头到供电的各系统,为了使不同等级的电压得到保障,应该分别采取就地平衡,使无功功率的损失得以控制,同时应该要适当保持系统电压以及用户端电压,使发电机的无功功率得到最大化的使用利用综合无功电源设备等,使电力系统可以得到的效率。物理的传播介质,也就是大部分的输电线与电压质量也有不可密分的关系。这么多年,我国为了使电压的质量得以控制,做出了许许多多的改革与措施,电压的质量得到了较大的改善,但是随着电力系统的增大与复杂化,导致电力负荷越来越大,电网规模越来越大,所以电压偏差问题还是不能有效合理的得以控制。
1.通过发电机来控制调压
为了改善发电机的端电压,我们可以通过控制同步发电机的励磁电流在额定电压范围内,同步发电机可以保持这个额定功率来运行。如果是对于供电的小系统,输逆线较短,电压损耗小的情况,可以使用通过发电机来直接控制电压以满足负载电压要求,这种方法最经济并且合理。
2.通过变压器变比的控制来调压
控制变压器变比的控制来调压,如果按照实际来说就是根据调压的要求,来适当地选择变压器分抽头,调整分接头的位置可以改善变压器的变比,实际上就改变了节点上的电压。
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3.可以利用无功补偿的设备来完成调压
调压的设备包括电容器补偿装置,调压器等等,对于集中补偿的话,是通过提供无功功率给负载,减少负载索取变压器的无功功率,从而使变压器的负载减少,使电压提高。就地补偿的话,通过调节线路的无功电流,使线路压降减少,使电压得到提升。
改革开放以来,中国经济发展的太迅速,从而形成有的地方经济高,有的地方经济低的情况,这同样也反应了一个问题就是,用电量的不平衡,经济发展迅速的地区会形成线路过于负荷的现象。而落后的地区的线路落后,损坏严重。造成了用户的电压质量变差,电力系统本身还具有许多的干扰性负荷,会产生一系列的负面影响,还可能对终端用户产生负面影响,还可能对终端用户产生极大的影响,所以在电力系统中一定要安装抗干扰的装置。
三.波形问题
我们国家的电力系统采用的本身是正弦交流电,正弦波是其电流波形。由于各种换流设施和其他的非线性设施的增加,例如,电气化铁路,地铁,轻轨电车,使得大量的谐波电流流入电网,致使电网的波形发生改变,因此,电力系统的电能质量下滑,给供电设施及用电设备带来严重的危害,如果相当严重的话还会导致事故的发生。
谐波是影响波形质量的主要因素,50HZ的波形被称之为基波,它的整数倍频率的电压以及电流的波形就是高次波形。如果波形中不包含高次谐波,那么他就是正常的,规范的。如果包含了的话,它就会使波形发生变化。谐波主要影响了电力系统由发电到用电的使用效率,还会引起监测电气仪表的显示出现了错误,严重影响了用电设施的正常运行,比如谐波对电机产生了转矩,导致了机械方面产生的震动和产生较高的噪音,还会带来许多不必要的磨损,使得电压过高,导致了局部过热,绝缘甚至老化,严重的缩短了用电设施的使用寿命。
谐波还会使相邻的通信系统产生明显的干扰,使得通信的质量水平下降。如果电力系统的固有频率和谐波的频率一致,在无形中使得谐波放大了几倍或者几十倍,会使已经发生的问题进一步扩大。对于谐波问题,我们应该采用可以吸收谐波电流的装置。从根本上出发,减少谐波电流的产生,可以增加换流的装置的脉动数量。在操作过程中一定要避开谐波与系统的频率产生相同的情况,还可以在高压直流的装置上安装阻碍装置,防止高次谐波的二次传播。
另外还有必须减少对用户的停电次数,使电力系统保持平衡的状态。在2003年8月14日,美国东北部和加拿大部分地区发生了停电事故,全城市陷入了瘫痪。造成事故的原因一是存在保护和安全自动装置拒收问题,使得事故继续增大;二就是安全稳定措施未能有效地发挥作用;三就是气温变高,使得连接线的潮流增重电力系统的稳定性受到了破坏;四就是电力保护和低频的减负荷不平衡,使得频率变化,波形发生改变。因此,根据各个电力系统一起结合各地的情况,在设备的计划方面,在运转,维护等一系列方面,使用合适的措施是非常关键的。主要有以下几个方面
1.继电保护:继电保护一定要做到位,从单机保护及整所系统保护方面,关键时候可以防止事故扩大。
2.单体设备之间的硬件及软件接口标准和数量应满足设计要求。
3.充分利用变电设备的在线监测系统的功能如,如远动、继电保护系统的自检系统等,及早发现设备的异常现象,防患于未然。
4.根据负荷大小,采用不同的相应回路、设备选型。将电网频率保持在50HZ的标准频率上。
5.减少高次谐波产生,在高压变配电设备上安装阻止高次谐波产生的装置,从而提高供电质量。
6.保证系统电压稳定,减少干扰,采用无功补偿装置提高供电电能质量。
结束语:电力与我们的生活密不可分,可以说供电质量直接影响到一个地 一个城市的经济发展,目前我们的国家又是高速发展,如果无法稳定电力系统的平衡,那么无法进行非常准确的电力系统控制,所以,我们应该加强,提高控制供电的稳定性,可靠性,在这个基础上进行高速有效的发展。
参考文献:
周立红《电力系统运行》中国水利水电出版社2004.5.1
彭江庭《浅述无功与电压的关系》
论文作者:王圣青
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/18
标签:频率论文; 电压论文; 电力系统论文; 谐波论文; 波形论文; 质量论文; 发电机论文; 《电力设备》2018年第13期论文;