第三章傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析與改善措施

1、3.1 概述 將電壓偏差、頻率偏差等稱為傳統(tǒng)電能質(zhì)量。主要研究偏離額定值的問題，因為設(shè)備均是按額定值設(shè)計的，額定值運(yùn)行時性能、經(jīng)濟(jì)性最好，否則不正常甚至損壞。 一、電壓偏差定義 指在正常方式下，實測電壓與額定電壓的百分?jǐn)?shù)。 電壓偏差屬電壓變動范疇，但|U|不大于10%。過、欠電壓則指實際電壓嚴(yán)重偏離標(biāo)稱電壓（110%以上和90%以下，時間過1min），另外過、欠電壓可能存在于故障。第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析3.2 供電電壓偏差 二、電壓偏差的限值 國標(biāo)給出的允許限值：P55 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 電力系統(tǒng)課學(xué)過：如圖線路電路和計算公式 因此，無功功率變化（負(fù)荷變化）是電壓偏差根本原因。電

2、網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理也會導(dǎo)致電壓偏差。 四、電壓偏差大的危害 1）對用電設(shè)備的影響： 2）對電網(wǎng)運(yùn)行的影響：安全、穩(wěn)定和和經(jīng)濟(jì)性。第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析3.2 供電電壓偏差U1U2P+jQ R+jX 五、改善電壓偏差的措施 教材常規(guī)措施、手段，電力系統(tǒng)課更詳細(xì)。應(yīng)該說合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是解決電壓問題的根本措施。但實際系統(tǒng)需要綜合運(yùn)用各種措施、手段。新技術(shù)措施： 1）TCSC裝置：改善電壓、穩(wěn)定性和送電能力 。 第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析 五、改善電壓偏差的措施 2）TVR裝置：改善復(fù)雜配電網(wǎng)電壓偏差。 第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析 頻率是重要指標(biāo)。但問題解決在電網(wǎng)調(diào)度，這是電力系統(tǒng)課研究的四大

3、內(nèi)容之一。重點掌握標(biāo)準(zhǔn)。 國標(biāo)規(guī)定的頻率偏差限值：正常允許值為0.2Hz，小系統(tǒng)可放寬到0.5Hz。 有些國家為0.1Hz或更小，反映發(fā)達(dá)水平的差距。 在調(diào)度運(yùn)行管理上，應(yīng)嚴(yán)格控制頻率在允許范圍。除用電設(shè)備影響、危害外，對系統(tǒng)影響要格外關(guān)注。 關(guān)于頻率偏差的調(diào)整、控制，除教材技術(shù)手段、措施外；大量事例表明，值班員應(yīng)急處理能力至關(guān)重要。第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析3.3 電力系統(tǒng)頻率偏差 一、三相對稱與不平衡的概念 對稱與平衡等同 對稱三相系統(tǒng)指三相電氣量數(shù)值相等、頻率相同、相位互差1200。不滿足三條件為不對稱三相系統(tǒng)。 二、三相不平衡度的定義 電壓、電流不平衡度： 計算不平衡度，要首先計算

4、正序、負(fù)序分量；實際測量要求測大小和相位。對不含零序系統(tǒng)估算公式： 其中： 第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析3.4 電壓三相不平衡%10012UUU%10012III%100631631LL2222444)(cbacbaL 不對稱負(fù)荷影響估算： 三、三相不平衡度限值 國標(biāo)規(guī)定：PCC點正常允許為 2%，短時不超4%；單用戶接入引起允許值1.3%。 四、三相不平衡產(chǎn)生原因 事故不平衡：指非對稱故障引起、產(chǎn)生的 正常不平衡：包括供電環(huán)節(jié)（主要是供電線路）不平衡和用電環(huán)節(jié)（負(fù)荷不對稱）不平衡。 負(fù)荷不對稱是三相不平衡的主要原因。 第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析3.4 電壓三相不平衡%1032dLSUI

5、 五、三相不平衡的危害 1）使電動機(jī)和變壓器損耗大、效率低、壽命下降； 2）換流器非特征諧波增大，使投資增大； 3）導(dǎo)致保護(hù)、自動裝置誤動或靈敏度下降； 4）導(dǎo)致電網(wǎng)損耗增大和影響計算機(jī)正常運(yùn)行。 增大電動機(jī)、變壓器、線路損耗分析：設(shè)總電阻為R， 當(dāng)IA=100，IB=100，IC=100時，銅損=1002R+1002R+1002R= =30000R；如果IA=50，IB=100，IC=150；銅損=502R+1002R +1502R=35000R，比平衡狀態(tài)增加17%；如果IA=0，IB=150，IC=150；銅損=1502R+1502R=45000R，比平衡狀態(tài)增加50%。如果考慮鐵損造成的損耗更大。第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析 六、改善不平衡的措施 1）一般性措施：主要是合理安排負(fù)荷，但非常困難； 2）加裝三相平衡補(bǔ)償裝置 例如，對ab相單相負(fù)載平衡補(bǔ)償：第三章 傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題的分析 存在的問題：負(fù)荷經(jīng)常變化；另外電感體積大、成本高、損耗大，實際中實現(xiàn)存在困難。 六、改善不平衡的措施 可研究的課題：利用系統(tǒng)負(fù)載的電感，通過合理選擇電容器的容量和接線方法，實現(xiàn)即調(diào)整不平衡電流，又補(bǔ)償功率因數(shù)的綜合補(bǔ)償。 實現(xiàn)思想和技術(shù)解釋：如圖所示，不是分相投切。 需要解決的問題： 1）結(jié)構(gòu)上如何實現(xiàn)容量和接線的合理組合； 2）如何檢測、分析、識別各種不同情況