工廠供電第一章第二節(jié)電壓波動(dòng)及其抑制

1-2-5電壓波動(dòng)及其抑制的電壓與電能質(zhì)量

5.電壓波動(dòng)及其抑制

電壓波動(dòng)（Fluctuation）：是指電力系統(tǒng)電壓的短時(shí)而快速的變動(dòng)。閃變（Flick）：由電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍對(duì)人眼腦產(chǎn)生的刺激效應(yīng)。電壓波動(dòng)會(huì)影響用電設(shè)備的正常工作，應(yīng)設(shè)法抑制。第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電壓波動(dòng)的抑制措施：1）對(duì)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專(zhuān)用線路或?qū)Ｓ米儔浩鲉为?dú)供電。2）設(shè)法增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗。3）在系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動(dòng)時(shí)，減少或切除引起電壓波動(dòng)的負(fù)荷。4）對(duì)大容量電弧爐的爐用變壓器，宜由短路容量較大的電網(wǎng)供電，一般是選用更高電壓等級(jí)的電網(wǎng)供電。5）對(duì)大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)能“吸收”沖擊無(wú)功功率的靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）。SVCSVC不僅僅是高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，它的全稱(chēng)是“靜止式動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置”在工業(yè)應(yīng)用中，它主要以抑制閃變、提高電網(wǎng)的功率因數(shù)、濾除負(fù)荷的諧波、消除三相不平衡電流、改善電網(wǎng)運(yùn)行電能質(zhì)量為主要控制目標(biāo)；在電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)應(yīng)用中，對(duì)于解決各種負(fù)載所產(chǎn)生的無(wú)功沖擊是很有效的。使電網(wǎng)電壓波動(dòng)明顯改善，功率因數(shù)明顯提高，是一種技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益顯著的新型節(jié)能裝置。Svc電原理圖SVC如圖接入系統(tǒng)中，電容器提供固定的容性無(wú)功Qc，補(bǔ)償電抗器通過(guò)的電流決定了補(bǔ)償電抗器輸出的感性無(wú)功QTCR的大小，感性無(wú)功和容性無(wú)功相互抵消，只要能做到系統(tǒng)無(wú)功QN=Qv（系統(tǒng)所需）-Qc+QTCR=常數(shù)（或者0），則能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)功率因數(shù)=常數(shù)，電壓幾乎不波動(dòng)，關(guān)鍵是準(zhǔn)確控制晶閘管的觸發(fā)角。得到所需要的流過(guò)補(bǔ)償電抗器的電流。晶閘管變流裝置和控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能。采集母線的無(wú)功電流值和電壓值，合成無(wú)功值，和所設(shè)定的恒無(wú)功值進(jìn)行比較，計(jì)算得到的觸發(fā)角大小。通過(guò)晶閘管觸發(fā)裝置，使晶閘管流過(guò)所需要的電流。諧波的定義國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)(IEC555-2,1982)定義為：“諧波為一周期波或量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。供電系統(tǒng)諧波的定義是對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱(chēng)為諧波。通俗的說(shuō)：諧波是：指電網(wǎng)中非基波（50Hz中國(guó)）的其他頻率的電流或電壓，諧波亦屬于無(wú)功類(lèi)別?；儾ㄐ蔚闹C波分量諧波產(chǎn)生的原因波形畸變?cè)诜蔷€性電阻上加理想正弦電壓，但流過(guò)的電流是非正弦的，電流波形發(fā)生畸變。因此，非線性設(shè)備是電力系統(tǒng)諧波源。圖6-2表明畸變波形可用正弦波形的和表示。產(chǎn)生電力諧波的設(shè)備不間斷電源計(jì)算機(jī)充電器音像設(shè)備變頻空調(diào)晶閘管調(diào)光設(shè)備電子節(jié)能燈等

變頻調(diào)速器直流調(diào)速系統(tǒng)整流設(shè)備中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備晶閘管溫控加熱設(shè)備焊接設(shè)備電弧爐

電力機(jī)車(chē)電力諧波的主要危害降低功率因數(shù)，降低電力設(shè)備容量，增加電力損耗；導(dǎo)致配電系統(tǒng)共振，危及系統(tǒng)安全；導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行甚至燒毀；引起繼電保護(hù)設(shè)施的誤動(dòng)作，導(dǎo)致意外斷電；增加電機(jī)振動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機(jī)壽命；導(dǎo)致變壓器、線路、電機(jī)過(guò)熱，加速設(shè)備絕緣老化；延緩電弧熄滅，影響斷路器的分?jǐn)嗳萘?；增加電壓峰值，降低絕緣介質(zhì)壽命；導(dǎo)致中線過(guò)載，甚至引發(fā)事故；導(dǎo)致電力計(jì)量?jī)x表誤差；干擾鄰近的電力電子設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備和通訊設(shè)備9電力諧波的主要危害.諧波對(duì)人體有影響——從人體生理學(xué)來(lái)說(shuō)，人體細(xì)胞在受到刺激興奮時(shí)，會(huì)在細(xì)胞膜靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生快速電波動(dòng)或可逆翻轉(zhuǎn)，其頻率如果與諧波頻率相接近，電網(wǎng)諧波的電磁輻射就會(huì)直接影響人的腦磁場(chǎng)與心磁場(chǎng)。三：三相電壓不平衡度三相不平衡：是指在電力系統(tǒng)中三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值差超過(guò)規(guī)定范圍。所謂“三相不平衡度”其實(shí)有二個(gè)，一個(gè)是三相電壓不平衡度，另一個(gè)是三相電流不平衡度，二者互相影響；三相平衡（或?qū)ΨQ(chēng)）三相電壓（或電流）大小相等，相位依次（A、B、C）相差120?例如：

三相電壓相量圖在三相供電系統(tǒng)中，如果三相的電壓、電流幅值或有效值不等，或者三相的電壓或電流相位差不為120o時(shí)，則稱(chēng)此三相電壓或電流不平衡。三相不平衡度電壓或電流不平衡度分別用εU或εI表示,即用電壓或電流負(fù)序分量與正序分量的方均根值的百分比表示。式中U1為三相電壓的正序分量方均根值,V;U2為三相電壓的負(fù)序分量方均根值,V。什么叫方均根方均根（有時(shí)也叫均方根）即：將N個(gè)項(xiàng)的平方和除以N后開(kāi)平方的結(jié)果，即均方根的結(jié)果。

什么際是負(fù)多序分蒙量不平悼衡的歉三相伴電壓黃或電甜流，土按對(duì)瞧稱(chēng)分悟量法究，可分滲解為職正序際分量句、負(fù)古序分邀量和爪零序遼分量漫。正序各分量依：三肢相幅腦值相絞等，鋼相位討為A1相超前B1相12糊0度，B1相超朽前C1相12聰0度。負(fù)序咬分量扯：三矮相幅沿值相蟲(chóng)等，萄相序矮與正賤序相懼反。零序陰分量狼：三父相幅穴值、穴相位蓮均相鹽等。三相派電壓闊不平鉛衡對(duì)輕電機(jī)栗的影毫響以最虛常用妄的三狐相感鏡應(yīng)電駱動(dòng)機(jī)染為例斬，其妥負(fù)相警序阻近抗遠(yuǎn)早小于座正相解序阻狡抗，系所以倆即使皮是輕澡微的養(yǎng)電壓煙不平挑衡也兇會(huì)引鴉起可腥觀的旦負(fù)相孔序電挨流，出導(dǎo)致認(rèn)電動(dòng)撤機(jī)定坦子繞漂組額路外之迷銅損尊，使烘電機(jī)拋之溫怎升過(guò)犬高。負(fù)相謙序電隨流引壯起的遮過(guò)熱偶，會(huì)逐破壞差繞組時(shí)之絕洲緣，麗使繞仿組產(chǎn)叛生捷羞路，牲致使陪有效浸匝數(shù)炎減少陷，最齡后引沃起故有障。如果細(xì)在不框平衡雄的供叔電狀勒態(tài)下瞧想要固避免貢電動(dòng)佛機(jī)過(guò)美熱，牛就必迷須減舍少其過(guò)機(jī)械捎負(fù)荷浸，其弊效果恐相當(dāng)巧于減先少電患動(dòng)機(jī)糾的有富效容鼓量，月我們策稱(chēng)這凡樣的師情形吩為「隊(duì)減額貓運(yùn)轉(zhuǎn)蟲(chóng)」，再例如螞一部能額定10馬力填的電往動(dòng)機(jī)內(nèi)在不幫平衡株電壓額下，碑可能桶只能貿(mào)輸出7.竊5馬力秒。三相爽電壓昏不平白衡供評(píng)電產(chǎn)型生諧界波不平角衡電惹壓供霧電時(shí)禁的電扇流波伶形，披其頻氏譜中液除了燃特性臨諧波微之外虹，還磚含有誼三次付諧波吩及其景奇次巷倍之炎非特仁性諧轟波。三相延不平鐮衡對(duì)鍬供電綢系統(tǒng)遼的影葉響供電悉系統(tǒng)窮中的尸發(fā)電飲機(jī)對(duì)重負(fù)相烏序電毛流的秘承受寧能力快也相拼當(dāng)有僚限，謎過(guò)度閃的不于平衡鬼電流疏會(huì)觸司動(dòng)發(fā)腎電機(jī)徒的保項(xiàng)護(hù)系耽統(tǒng)引鳥(niǎo)起發(fā)飯電機(jī)禾跳脫隆，此汁種情壤形會(huì)港嚴(yán)重?fù)粲绊懣h系統(tǒng)限的供僑電可蹄靠度紹。配電購(gòu)系統(tǒng)勺三相逝負(fù)載貿(mào)的不尾平衡肆也是罰增加稻系統(tǒng)薯?yè)p失決的重沃要原膽因之朵一，張而且錫會(huì)降申低設(shè)甘備及受線路題的供驢電能礎(chǔ)力。電壓騰調(diào)整翁設(shè)備姓在不右平衡孫電壓仇下容犁易誤抬動(dòng)作易，特霸別是墳線路焦電壓史補(bǔ)償家設(shè)備得。降低推不平悟衡度羽的措揚(yáng)施運(yùn)行幕實(shí)際所采港用的買(mǎi)解決珠辦法磁：1）將均不對(duì)好稱(chēng)負(fù)羅荷分散接到鵲不同障的供鑒電點(diǎn)銅；2）使郊不對(duì)崇稱(chēng)負(fù)繡荷平衡分配稿到各牲相；3）將獨(dú)不對(duì)任稱(chēng)負(fù)貝荷連積接到腿更高瘋電壓幕級(jí)上俘供電臉；4）采遠(yuǎn)用平趴衡裝乞置。三相匹電壓活不平準(zhǔn)衡度激的簡(jiǎn)食單實(shí)徹際測(cè)且量用普政通萬(wàn)拌用表韻，打帶到交冤流75付0V（有蟲(chóng)些表從不是錘這個(gè)散檔，方只要量高于45蠅0V就可吸以）瞎檔。分別腹測(cè)AB刮B來(lái)C體AC看三學(xué)個(gè)值漿是不粒是相胸等冊(cè)一淘般相飛差在5V以?xún)?nèi)縫是正副常的四電壓切暫降銀與短敏時(shí)間像中斷定義電壓緒暫降:供電飛電壓昂均方橋根值盞在短害時(shí)間削突然花下降塘的事憲件.典型胖持續(xù)構(gòu)時(shí)間湊為0.呈5-押-3艷0周波Vr元ms:電壓斜均方趁根值N:每周秧波的原采樣狂數(shù)Vi者:電壓形暫降裹持續(xù)萬(wàn)時(shí)間淺內(nèi)被采肚樣電恭壓數(shù)電壓辜短時(shí)也間中籃斷短時(shí)處間中柿斷的珠定義當(dāng)電查壓方攀均根紹值降柏低到憂接近釘于零弟時(shí)，摘?jiǎng)t稱(chēng)鋸為中旱斷。由于折對(duì)電捕壓暫嘆降下序降幅怒度定只義的技不同諸，對(duì)虧“接言近于材零”巧也有煉不同物的定鬼義IE仿C定義孫“接途近于底零”養(yǎng)為“團(tuán)低于待額定乒電壓秒的1激%”怨；IE萄EE定義飲為“塌低于宇10債%”[I嫩EE錢(qián)E編St算d.眼11著59堆-1秘99祖5]。電壓懸暫降陸與短虧時(shí)間嘆中斷享造成丸的危嬌害與傻損失▲由粉于一另次電社壓暫毀降而遷使某誰(shuí)生產(chǎn)巧線重根新啟修動(dòng)需刊花費(fèi)付50神,0纖00鄙美元干；▲某隨玻璃朗制品巴廠工棉頻5棚個(gè)周焦期的據(jù)電壓看中斷蠅，造典成損浪失約塌20靜0,捏00絞0美盡元；盒某計(jì)他算機(jī)輩中心岔2秒押的供親電中翠斷引呢起約卸60團(tuán)0,配00豪0美異元的亞損失英國(guó)卷某造稈紙廠逗由于鍵持續(xù)必僅2～3個(gè)周店波0.槽9p詠.u夜.的電截壓暫營(yíng)降造反成關(guān)偽鍵負(fù)鬼荷可柳調(diào)速蒸驅(qū)動(dòng)黎裝置呈跳閘情，生規(guī)產(chǎn)線浩作業(yè)伙中斷酸，一雹次事襲件的府直接適損失侍達(dá)14萬(wàn)英可鎊。對(duì)石四化工殊業(yè)來(lái)頑說(shuō)，予生產(chǎn)開(kāi)線的睡連續(xù)嗚性也堪是非勤常關(guān)落鍵的劃，一近次短向時(shí)的豈電壓勸暫降槐有可誘能造減成整擦個(gè)生酒產(chǎn)線騾長(zhǎng)時(shí)并間停碎運(yùn)，報(bào)將會(huì)允造成躍數(shù)百法萬(wàn)美瘦元的則損失袍。電壓歐暫降砌與中酸斷備晝受關(guān)負(fù)注隨著喬用電腎設(shè)備糠的技孔術(shù)更途新霧特別奇是20世紀(jì)80年代懷以來(lái)穿數(shù)字國(guó)式自淺動(dòng)控評(píng)制技捧術(shù)在痛工業(yè)異生產(chǎn)理中得頌到大文規(guī)模輩應(yīng)用秋如相變頻涌調(diào)速至設(shè)備零可淚編程蒼邏輯遺控制族器、顧各種但自動(dòng)聚生產(chǎn)川線以民及計(jì)榨算機(jī)靠系統(tǒng)俯等敏螺感性素用電溪設(shè)備鹿的大壁量使透用鍵電壓委暫降丈與中暗斷引門(mén)起廣氣泛關(guān)競(jìng)注。據(jù)統(tǒng)萄計(jì)吼在歐傘洲和甘美國(guó)宅電炎力部睛門(mén)與歡用戶(hù)怨對(duì)電海