供配电系统电能质量问题及其改善措施

2017-11-07李国民

电子技术与软件工程 2017年17期

关键词：标称基波供配电

文/李国民

供配电系统电能质量问题及其改善措施

文/李国民

在供配电系统中会出现谐波、供电频率误差、电压波动所造成的闪变等等一些问题，这些都会降低电能质量，对电力设备的使用寿命有巨大的损害。本文阐明了供配电系统电能质量问题、电能质量的好差标准及电能质量问题的改善方法与措施方案。

电能质量供电与配电系统改善电能质量

1 供配电系统的电能质量好差的评判方法

对于电能质量好差评价的着重点不一样，所以电能质量的评判有着很多的不同。通常来说，电力公司都以电能质量的电能转化效率和电能的稳定性来作为评价标准，用数字记录呈现给我们看。站在供配电系统制造厂家的角度来看，厂家以设备能否正常运行、顺利的供电来作为评价标准，而不同型号的供配电设备正常供电所显示数据不同，正常供电表现出来的现象也不一样，所以各个型号的供配电设备对于电能质量的评价标准也不一样。但站在我们使用者的角度来评价，评价标准则变成了供配电设备能否正常工作，是否能给我们的生活工作稳定持续的供电。真正来说供配电设备所发生的全部问题，我们统称为电能质量问题，它的本质问题是因为电压的不稳定导致了电能质量出现问题，从而无法正常工作，和设备的正常状态不一样，真正的评价电能质量的好差要看供电电压、供电频率，供电波形的质量好差。

2 评价供配电系统的好差的标准

站在不同方面看电能质量问题，评价标准也会因为着重点的不同而不一样，而因为现在随着我们对电力的运用不断深入，对于电能质量的评价标准也在变多，现在主流的评价标准有以下几个：供电电压与系统标称电压是否不同、电压波动造成的闪变现象、谐波、电力系统在运行中的的基波频率与标称频率不一致。

一个地区的供电电网与供配电系统工作方式改变产生电压变化,导致供配电系统其他节点的电压也发生偏差。一个地区供电网的实际电压和系统规定的标准电压相互之间的电压差值称为电压偏差。产生电压偏差的原因是电力使用者对电力使用程度的变化或电力系统供电形式的变化，导致了电压偏差的产生。当电压变动和电路路线的变动过于频繁，变化速度达到超过0.2%的情况，我们这个现象称之为电压波动，而电压不断波动，使得对灯泡的供电功率忽大忽小，所造成的灯光一闪一闪的现象就是我们感受到的闪变。

谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常称为高次谐波，而基波是指其频率与工频（国家电网的额定频率50Hz）相同的分量。这个会影响配电系统的稳定。

当供配电系统的实际频率和标准频率不一致时称它为频率偏差；全国电网对于供配电系统的供电频率都是相同的标准，不会因为任何因素而变化，其他国家对这个频率数值的变化程度都有规定。频率偏差表现出的是电力系统实际基波频率偏离标称频率的程度；全网对频率质量的要求是相同的,不会因为用户而改变，每个国建对该项偏差标准都有相关的规定；由于负荷的不均衡才会引起频率偏差，如图1所示。

图1

3 电能质量好坏与供配电系统的关系

在电力能源中电能质量是非常重要的。如果电能质量较差将导致电网供电出现不稳定，使供配电系统设备安全、线路寿命、企业工厂的产品质量和安全生产得不到保障，还会造成用电量加大最主要的是会对人身安全造成威胁。导致电能质量变化的原因为供电电压与系统标称电压是否不同、电压波动造成的闪变现象、电力系统在运行中的的基波频率与标称频率不一致。我们要在供配电系统不断运行的同时对供配电系统进行完善和优化,保证电能质量。

4 解决配电系统的电能质量

供配电系统的电能质量问题的产生原因有：实际供电电压与系统标准电压不同、不停波动的电压造成的闪变现象、三相系统的电压对称程度、电力系统在运行中的的基波频率与标称频率不一致，不同的产生因素要用不同的措施来改善，以下几个方面是非常重要的：改善供电电压与系统标称电压不一致的方法是在当地电网处实施无功功率补偿和尽快的让无功功率补偿容量与需求量相统一。实际操作是在当地电网处电容器装置并联安装，并进行分组；将同步电动机进行调整；进行改善时我们可以用有载调压变压器，这个办法是最省钱的；选择变压器的电压分接头时根据实际情况来；对供配电系统阻抗进行调整。

以下方法可以减少闪变和电压的波动：使用单独回路对供电回路进行供电,剧烈负载变化的电气设备要用专门的线路进行独立供电以及对功率大电器设备用独立的的变压器进行供电,用来放置这些电气设备对别的线路供电造成损害；对公共用的供电线路的配电线路的阻抗进行调整；调整对供电设备的电压,这样会让电网电压波动的程度变小，能达到非常优秀的效果。我们要从供配电系统中的高次谐波的多方面去思考方法减少谐波的影响，比如提升谐波的抗性对于供电系统，扩大供配电系统的容量,放低系统发出的谐波电压，对于放射谐波的源头用单独的高功率线路供电，降低谐波的影响；提高供电、用电设备对于谐波的抗性，而供配电系统中的供电、用电设备抵抗谐波干扰的那个值要比供配电系统额度的抵抗谐波影响的值更大；减少谐波的出现；可以在谐波发射源周围布置仪器，尽可能的把谐波吸收。

而对于电力系统在运行中的的基波频率与标称频率不一致这个问题，我们的解决和改善的方法有:确保供配电系统供电系统的供电频率和国家规定额度一致；调整供配电系统的电力系统的频率；我们应该选择使供电系统传输环节和耗电环节的各种设备在运行中所能承受的频率偏差符合国家标准的电力系统及设备,这些设备要能抗运行中频率扰动（偏差），供配电系统和电气设备的正常运行是非常重要的。