摘要:电力系统运行中,电压偏差是衡量电压质量的重要指标,电压质量是衡量电网稳定、经济运行的重要问题。因此,中低压配电网规划中遇到的问题与电压密不可分。
关键词:电压偏差;中低压配电网;问题;解决方法
1.介绍主题和问题及其背景
1.1当前中低压配电网规划的简单介绍
中低压配电网是直接向用户供电的电网,用户端的电压质量要求有保障,然而合理的电网结构是保证电压质量的根本措施。经由全国大范围、大规模的城乡电网改造,电网结构不合理的问题获得了较大的改善,但是由于各种原因和条件的约束,配电网电压偏差超标的情况依然不能完全消失。电压偏差超标会影响电气设备使用性能和增加电网的损耗。
1.2介绍中低压配电网规划中的问题
近年来,因我们国家的人均生活水平不停地上升,人们用电需求也不断地增长。为了实现城乡电网健康地改造发展,我们应优化电网结构,以便更好的为人们提供服务。由于地理问题、经济问题等因素的影响,中低压配电网有着不同的结构。中低压配电网要根据具体的地理位置、当地的消费水平与用电需求,具体地分析与设计,这就会导致变电站出线的长短和位置等都不相同,这些都是比较普遍的问题。近年来,用户对用电的需求逐步上升,配电网结构也越来越复杂,用传统的技术来控制,是非常困难的,这就需要更多方面的考虑和设计,难度十分大。
2.电压偏差对各项设备造成的影响
照明工具、电动机、变压器、线路和电容器是日常电力使用、传递和运输的主要途径。如电网的电压发生较大的偏差,就会对这些设备造成比较大的影响和损害。
2.1对照明使用装置的影响
电压偏差会影响白炽灯发光效率和寿命期限等。正常情况下来说,白炽灯的电压和电网额定电压是相同的。但是,白炽灯的实际电压与额定电压之间的偏差为士5%。由此可知,电压的偏差对白炽灯的寿命期限影响也是非常大的。如果电压的偏差非常大的话,白炽灯将会被烧毁,所以,从这个角度来说,电压的偏差也会影响白帜灯的寿命。
2.2对供电装置的影响
电压偏差会影响感应电动机的电流( 转子电流、励磁电流、启动电流)、转矩、功率因数、效率和寿命等。电动机的启动与电动机的转矩有关,电压降低将会使电动机转矩有着明显下降,然后,当电压下降到某一值时,电动机将会无法启动。不仅如此,如果,电动机因堵转达到一定时间,导致产热过大,将会直接烧坏电动机。并且,电压过高,电动机也不一定可以正常运行,过高的电压将会导致电动机运转过快,短时间内产生大量的热,同样,也会使电动机因产热过高而损坏,减小电动机的寿命。按IEC标准设计的电动机,如果实际电压与额定电压相差不超过士5%,就可以输出额定的功率,电动机可以正常运行。
2.3对改变电流电压装置的影响
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。变压器在生活中比较常见,并且种类也非常多,是因为变压器不是在任何情况下都能去改变电压,它需要一定的适用范围。电压的偏差,将会直接影响变压器的空载和电阻,换句话说,也就是人们平时常说的铁损和铜损。,当变压器电压高于额定值时,变压器铁损将会十分明显的增大,导致变压器的铜损降低;同理,当变压器铁损降低时,铜损增大。若电网电压有可调节的大致范围,那么可选择经济运行电压。当变压器运行电压过高时,变压器的铁心就会进入饱和区,变压器会受损。
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2.4对运输电网装置的影响
家庭用电的输送装置就是电线,而电压的偏差对电线也是有影响的,电压偏差对线路损耗的影响和变压器铜损影响大致相同。家庭用电的电线里多数是铜质材料,而电压的偏差,会造成铜的损失,因而,在使用过程中,对线路伤害会非常大,并且,寿命会大大下降。电压偏差,不仅会影响电线线路,而且还会影响电容器的寿命。并且,还有一种日常中经常碰到的状况,当电压高于一定值时,电容器会由于保护动作而退出运行,如果电容器退出运行,电网损耗将会增大。
3.中低压配电网规划中问题的解决方法
3.1提高装备技术的水平
当设备不能及时地更新与维修时,它会逐渐老化,比如说,铁暴露在空气中,时间长了会生成铁锈,从而会影响设备的正常运作。对于中低压配电网的设备来说,道理相同。现在,很多低压网的建设时间太长,并且,得不到足够的重视,从而,导致无法完备它的措施,造成线路、电杆等设备的不同程度地老化,甚至,受到腐蚀,使它不能正常地使用,导致很多不安全的事情发生。因此,在保证装备技术水平的同时,也要及时地安排各个企业电力部门对其进行检测和维修,保证它能正常地使用,并且,也可以增强它的寿命。
3.2电网位置的改善
中低配电网系统中电网的电阻是影响电压偏差的潜在的诱导因素,电阻和导体的材料、温度和长度、宽度等都有一定的关系,因而,影响电压的外界因素也有很多。所以,在研究电网的材料和位置时,要把这些因素考虑到其中。经过研究表明,电缆线架空的方法对电网的损害最小,因为它可以使配点线路的影响达到最低,缓和了电压的偏差带来的问题。近年来,我国的研究人员主要针对电网线路方面的设计进行研究,也发现可以有效的降低电网线路的阻抗,然而在具体过程中,我们应该,具体情况具体分析解决。比如说,有一些不适合架空电缆线的地方,也要把这个因素考虑进去。
3.3对电网进行人为调节
人工调节是通过人工补偿的形式在电网适当的位置安装并移相电容器,以及调相机等调节设备,供给用电设备所需的无功功率,总功率的提升产生也受无功功率一定的影响。电网运转过程中电容性的负荷情况的变动会给电压造成不好的影响,采取无功功率形式进行补偿也可能有效的缓解电压不稳的情况,在很大程度上,也会很大的帮助电网的稳定运转。
3.4加强对用电客户的用电管理,适当调整供电线路
影响电网出现电压偏差等问题还有一个很重要影响因素――电力企业的日供电量过大,所以,要针对用电客户的用电量的使用状况,电力企业的相关部门也应该严格的监督审查,把重要的用电客户与一般的用电客户明确的划分出来。重要的用电客户包含着各种小型的企业,这些小型企业的办公地点往往在普通的写字楼里,但它们的电耗量往往是别的住户的很多倍,针对这样的客户也要根据不同的具体情况做出不同的调整,比如说,通过合理的改变原有的电力传输线路使线路的联络程度提升。
4.结束语
电压偏差是影响用电设备的工作状态及其整体使用寿命的关键性因素,而电压偏差也会直接影响中低压配电网,中低压配电网也可以说是人们日常生活所用到的电网装置,所以,对电压偏差的研究至关重要。由本篇论文可知,生活中很多常见的各项装置都受电压的影响,电压偏差不仅会影响它们的寿命,也会影响人们在日常生活的正常用电。对某些特殊场合的线路或接有分散发电设备的配电网,仅依靠系统自身的调压设备不能完全解决。本文主要对中低压配电网电压偏差对中低压配电网造成的影响进行了研究,并且提出了相应的缓解电压偏差问题的措施,尽可能的降低电压偏差。希望通过一些理论和建议来推进我国电力企业的科学化发展。
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论文作者:孙承志
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签:电压论文; 偏差论文; 电网论文; 低压论文; 电动机论文; 配电网论文; 变压器论文; 《电力设备》2017年第7期论文;