廖旭曉

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，城市用電量的激增，電能質(zhì)量的問題日益突出，直接影響著城市供電系統(tǒng)供電質(zhì)量，已引起了人們的廣泛關(guān)注。文章重點(diǎn)分析了配變電壓監(jiān)控對(duì)提升電能質(zhì)量的影響。

關(guān)鍵詞：電壓合格率；配變電壓；電能質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TM71l 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）06-0057-02

電能已成為當(dāng)今世界使用最為廣泛的一種能源，從小的方面來說，它影響著居民的正常生活用電，從大的方面講，能對(duì)著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)將抗發(fā)展產(chǎn)生重大影響?，F(xiàn)今我國已采用多種途徑提升電能質(zhì)量，比如安裝無源濾波器等。其中通過加強(qiáng)配變電壓監(jiān)控的方式，保證電壓的合格率達(dá)標(biāo)，對(duì)提升電網(wǎng)電能質(zhì)量將起到非常重要的作用。

1 電能質(zhì)量問題分析

按照質(zhì)量問題持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短和產(chǎn)生的原因上分析，可將電能質(zhì)量問題分為動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題和穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題。其中動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題是我們重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。

1.1 穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題

穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量問題持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（一般大于1分鐘），同時(shí)波形發(fā)生畸變引起電能質(zhì)量出現(xiàn)異常情況，包括欠電壓、過電壓、電壓不平衡、諧波與間諧波等眾多問題。當(dāng)電壓比80%到90%的額定電壓值小時(shí)，稱之為欠電壓；當(dāng)電壓比額定電壓值的110%到120%大時(shí)，并且整個(gè)過程持續(xù)時(shí)間超過1分鐘，稱之為過電壓；諧波是由于電網(wǎng)系統(tǒng)中存在著的非線性負(fù)荷，使得電壓與電流成呈非線性關(guān)系，出現(xiàn)波形畸變的現(xiàn)象；間諧波與諧波最大的區(qū)別在于此時(shí)電網(wǎng)頻率與基波頻率不成整數(shù)倍關(guān)系，通常周波變頻器、靜止變頻器極容易產(chǎn)生間諧波。

1.2 動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題

（1）電壓波動(dòng)與閃變。電壓波動(dòng)是指電壓均方根值相對(duì)快速變動(dòng)或連續(xù)改變的程度，呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，幅值出現(xiàn)規(guī)則性的變化。閃變是指由于電壓波動(dòng)引起的燈具等照明燈光發(fā)生異常變化，引起人眼受到不利光線刺激產(chǎn)生眼睛不適（如流淚）。這兩種問題都是由電網(wǎng)中非線性負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷產(chǎn)生的有功或無功負(fù)荷變化引發(fā)。通常來講，由于計(jì)算機(jī)、調(diào)速電機(jī)等都具有敏感性的負(fù)荷，使得容易受到電壓波動(dòng)的干擾而無法正常工作，所以對(duì)電壓質(zhì)量的要求非常高。電壓的閃變將使得燈具等照明設(shè)備的工作發(fā)生異常，不僅可以損壞設(shè)備，而且情況嚴(yán)重時(shí)甚至威脅到人身健康。

（2）電壓中斷與瞬變。電壓中斷是指電氣設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)電壓為零或者電壓大小在額定電壓的10%以下，包括瞬時(shí)中斷、暫時(shí)中斷和持續(xù)中斷，持續(xù)時(shí)間僅為半個(gè)周波周期到3秒的是瞬時(shí)中斷，持續(xù)時(shí)間在3秒到6秒之間的是暫時(shí)性中斷，如果中斷持續(xù)時(shí)間超過了6秒，定義為持續(xù)中斷。電壓瞬變和中斷是電網(wǎng)中常見的故障，是首要解決的問題，通常電壓中斷比電壓瞬變?cè)斐傻墓收细鼮閲?yán)重。電壓瞬變和中斷在雷擊、架空輸電線路出現(xiàn)故障的情況下比較普遍，會(huì)影響到社會(huì)正常生產(chǎn)生活、電力系統(tǒng)中動(dòng)作正確性等。電壓瞬變是指電壓有效值瞬間變化（通常持續(xù)時(shí)間在半個(gè)周波周期到1分鐘之內(nèi)），急速下降到設(shè)備額定電壓值的10%到90%，或者急速上升到設(shè)備額定電壓值的110%到180%，持續(xù)時(shí)間結(jié)束后能快速回復(fù)到正常工作的額定電壓值的一種電力系統(tǒng)故障，包括電壓驟升和電壓驟降。

（3）電壓缺口。當(dāng)電力電子裝置異相時(shí)，相關(guān)輸電線路的瞬時(shí)短路造成電路上電壓的缺口，其持續(xù)時(shí)間最短——小于半個(gè)周波周期。故障發(fā)生沒有任何預(yù)兆，所以要充分利用電壓監(jiān)控裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障線路。

（4）頻率偏差?？梢杂秒娏ο到y(tǒng)實(shí)際頻率值與額定頻率值相比，計(jì)算出頻率偏差占額定頻率值的百分比，以此來判斷電力系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。電力系統(tǒng)的有功輸出和負(fù)荷不平衡，使得電力系統(tǒng)的頻率不滿足額定頻率值，產(chǎn)生偏差。通常電力系統(tǒng)允許的頻率偏差只能在0.2赫茲以內(nèi)，如果電力系統(tǒng)的容電量較大，可適當(dāng)放寬，但也不能超過0.5赫茲。頻率偏差會(huì)使得電機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至使得電力系統(tǒng)陷入癱瘓，不能供電。

綜上所述，所列舉的電能質(zhì)量問題都與電壓有關(guān)，電能質(zhì)量問題本質(zhì)上就是關(guān)于電壓的質(zhì)量問題。所以對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)、全方位監(jiān)控對(duì)提升電能質(zhì)量具有重大意義。

2 配電電壓質(zhì)量分析

電壓偏差在配變電壓質(zhì)量問題中比較常見。穩(wěn)定的電壓決定著電氣設(shè)備的運(yùn)行性能，所以電壓的穩(wěn)定非常關(guān)鍵。一旦設(shè)備上的電壓出現(xiàn)偏差，并且偏差程度過大，如果設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處在偏差電壓下工作，將使得電氣設(shè)備不能正常運(yùn)行，也會(huì)影響到設(shè)備的使用壽命，特別是在燈具和電機(jī)上其影響最明顯。用戶用電、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、管理不到位等都會(huì)造成電壓偏差問題的出現(xiàn)。（1）科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市電網(wǎng)線路負(fù)荷率激增，使得城市用電量的需求與電網(wǎng)供電質(zhì)量不高的問題越發(fā)突出，如在用電高峰時(shí)會(huì)輸電線路末端會(huì)出現(xiàn)電壓下降的現(xiàn)象。（2）城市供電半徑不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，使得輸電線路末端的電壓過小，造成電壓偏差。（3）城市電網(wǎng)中輸電線路導(dǎo)線截面面積過小，使得高負(fù)荷電流通過導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生較大的電壓損失，造成電壓偏差。（4）早期的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理，布置不嚴(yán)密，多采用T型接線方式，容易造成供電過程中電壓的損失，造成電壓偏差。（5）電網(wǎng)的正常運(yùn)行，要保證電網(wǎng)三相負(fù)荷對(duì)稱、平衡運(yùn)行，否則電網(wǎng)中性線斷開或者接觸不嚴(yán)時(shí)，相電壓必然會(huì)發(fā)現(xiàn)畸變，產(chǎn)生電壓偏差。

配變電壓質(zhì)量存在的另一個(gè)比較普遍的問題是電壓質(zhì)量偏高，很大程度上是因?yàn)榕渥冋{(diào)壓分接開關(guān)檔位設(shè)置的不合理，日常配電電壓調(diào)整不到位。

可以通過采取下面幾種有效的措施，提高配變電壓的合格率，保證電網(wǎng)供電質(zhì)量。

（1）設(shè)置合理的配變調(diào)壓分接開關(guān)檔位，并加強(qiáng)管理。

使用±2×2.5%的配電變壓器分接開關(guān)；定期檢查電壓監(jiān)測(cè)裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障信息，分析原因并采取相關(guān)措施；根據(jù)輸電線路的負(fù)荷變化情況，及時(shí)將配變調(diào)壓分接開關(guān)置于合理的檔位，提高輸出電壓合格率并使之達(dá)到電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

（2）采取合理措施解決供電半徑過大的問題。在城市電網(wǎng)系統(tǒng)中合理加設(shè)新的電源點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)今我國不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)改造。仔細(xì)分析配變電壓器的負(fù)荷和電壓情況，及時(shí)解決電壓不合格的問題。

（3）調(diào)整配變?nèi)嘭?fù)荷使之對(duì)稱平衡運(yùn)行，監(jiān)督用戶電容器。周期性檢測(cè)配變?nèi)嘭?fù)荷情況，以便及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。嚴(yán)格監(jiān)控用戶電容器，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并

處理。

（4）強(qiáng)化低壓無功補(bǔ)償裝置科學(xué)管理。新建或者配置容量更大的配變電壓器和低壓無功補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)，提高用電效率。重視對(duì)無功補(bǔ)償裝置巡檢，并積極做好日常設(shè)備維護(hù)工作（如除塵），降低設(shè)備發(fā)生故障的概率，保證電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

（5）提升對(duì)電壓監(jiān)測(cè)儀表及電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)力度。如果出現(xiàn)監(jiān)測(cè)儀表不能顯示正確的數(shù)據(jù)，要進(jìn)行及時(shí)維護(hù)或者更換。當(dāng)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后，及時(shí)進(jìn)行分析，解決問題。

3 結(jié)語

全文對(duì)電能質(zhì)量問題進(jìn)行了分析，得出這些問題都可歸結(jié)于電壓質(zhì)量引起的問題，接著探究了影響電壓質(zhì)量的因素，及采取什么樣的措施可以提高配變電壓合格率，從而突顯出監(jiān)控配變電壓的重要性。開發(fā)、研制新型監(jiān)測(cè)電壓系統(tǒng)，同時(shí)使用成熟的新技術(shù)，保證電能質(zhì)量，以此取得良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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