熊壯

摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的電力供電體系不斷完善，在這個(gè)過(guò)程中配電網(wǎng)電壓狀況始終是評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的重要因素。在現(xiàn)實(shí)生活中，保持配電網(wǎng)電壓的良好質(zhì)量是非常必要的，為了保證對(duì)用戶(hù)的良好電能質(zhì)量的提供，必須做好電壓質(zhì)量影響因素的分析。文章分析了用戶(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響。

關(guān)鍵詞：用戶(hù)設(shè)備；運(yùn)行狀態(tài)；配電網(wǎng)；電壓質(zhì)量；功率因素；設(shè)備老化 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM712 文章編號(hào)：1009-2374（2015）14-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.069

關(guān)于電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義的指標(biāo)有電壓偏差、頻率偏差、諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)和閃變及過(guò)電壓，其中涉及到電壓的指標(biāo)很多，因此提高配電網(wǎng)電壓質(zhì)量是一項(xiàng)很重要的工作。為了給用戶(hù)提供更為優(yōu)質(zhì)的電能，供電企業(yè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采取了多項(xiàng)措施，如嚴(yán)格執(zhí)行《功率因素調(diào)整電費(fèi)辦法》，通過(guò)力調(diào)電費(fèi)鼓勵(lì)用戶(hù)提高功率因素；運(yùn)用需求側(cè)管理的方法錯(cuò)峰填谷，提高能源效率；按節(jié)能減排文件精神對(duì)高電壓專(zhuān)變用戶(hù)無(wú)功補(bǔ)償改造；對(duì)需要監(jiān)控的線(xiàn)路安裝電壓記錄儀等。本文僅從對(duì)用戶(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，分析影響配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的幾個(gè)問(wèn)題，希望對(duì)配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量管理有所幫助。

在配電網(wǎng)電壓質(zhì)量管理過(guò)程中，供電電壓指標(biāo)始終是衡量供電質(zhì)量的重要方面，影響供電電壓指標(biāo)的重要因素之一，就是用電設(shè)備系統(tǒng)電壓。我們先來(lái)分析用戶(hù)用電設(shè)備供電電壓的選擇，主要取決于地區(qū)電網(wǎng)的電壓、設(shè)備容量大小及其輸送電能的距離等方面的因素，這里涉及到供電容量、輸送距離、供電電壓等級(jí)等的關(guān)系，從而進(jìn)行最有效的供電電壓的選擇，使?jié)M足實(shí)際工作的要求。為什么要進(jìn)行供電電壓選擇因素的分析呢？這是因?yàn)橛秒娫O(shè)備系統(tǒng)電壓與供電電壓有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系，在下文中將會(huì)詳細(xì)闡述。

1 用電設(shè)備系統(tǒng)電壓間接影響到配電網(wǎng)電壓質(zhì)量

為了提升配電電壓質(zhì)量，供電系統(tǒng)需要進(jìn)行額定電壓的保持，從而保證供電系統(tǒng)向用戶(hù)的合理供電，這就需要進(jìn)行用戶(hù)端子處電壓變動(dòng)幅度的控制。針對(duì)那些標(biāo)準(zhǔn)高壓電力用戶(hù)及其低壓電力用戶(hù)，需要進(jìn)行額定電壓的控制，即按照電壓變動(dòng)幅度公式進(jìn)行分析，進(jìn)行供電的額定電壓控制。在上述應(yīng)用環(huán)節(jié)中，電壓偏差允許值扮演著重要地位，其涉及到用電設(shè)備端子處電壓偏差允許值及其供電電壓允許偏差，電壓偏差計(jì)算式如下：

電壓偏差（%）=（實(shí)際電壓-額定電壓）/額定電壓×100%

用電設(shè)備的運(yùn)行指標(biāo)和額定壽命是對(duì)其額定電壓而言的，在一定的額定電壓控制下，用戶(hù)設(shè)備會(huì)取得良好的效益，當(dāng)用電設(shè)備端子處電壓出現(xiàn)偏差，就會(huì)導(dǎo)致其額定值的偏離，從而影響到用戶(hù)的實(shí)際工作。系統(tǒng)運(yùn)作中，如果電壓關(guān)系不協(xié)調(diào)就會(huì)影響到配電網(wǎng)的送電質(zhì)量，特別是用戶(hù)設(shè)備的運(yùn)作環(huán)境問(wèn)題，如配電網(wǎng)中氣體放電燈、整流器、電弧設(shè)備、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電容器及感應(yīng)加熱器等用電設(shè)備導(dǎo)致產(chǎn)生諧波后，導(dǎo)致變壓器產(chǎn)生附加損耗，使其在溫度較高的狀態(tài)中持續(xù)運(yùn)作，設(shè)備熱老化的加速，會(huì)間接影響到配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。

2 常見(jiàn)用戶(hù)類(lèi)型及其配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響關(guān)系

第一，基建用戶(hù)沖擊負(fù)荷多，諧波含量大，基建用電屬于臨時(shí)用電，此類(lèi)用戶(hù)的負(fù)荷特性是沖擊負(fù)荷重、含大量非對(duì)稱(chēng)負(fù)荷、甚至非線(xiàn)性阻抗特性的用電設(shè)備，導(dǎo)致無(wú)功無(wú)法就地平衡，電壓偏差過(guò)大，不平衡度高，時(shí)有電壓波動(dòng)，對(duì)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了影響。筆者曾對(duì)某市政基建項(xiàng)目進(jìn)行波形檢測(cè)，電壓波形圖顯示含有大量的高次諧波，對(duì)電網(wǎng)的電壓質(zhì)量及安全運(yùn)行造成了極大的安全隱患。普遍認(rèn)為臨時(shí)用電時(shí)間不長(zhǎng)疏忽了對(duì)基建用電用戶(hù)的管理，實(shí)際上有些市政項(xiàng)目、大型新建住宅配套項(xiàng)目、大型工業(yè)園項(xiàng)目等持續(xù)時(shí)間往往有三年甚至更長(zhǎng)，因此對(duì)該類(lèi)用戶(hù)的電壓管控需要加強(qiáng)。

第二，大工業(yè)用戶(hù)設(shè)備運(yùn)行方式不合理，經(jīng)電量分析發(fā)現(xiàn)，新裝投運(yùn)初期、待拆遷或改制企業(yè)負(fù)荷極小，變壓器處于接近空載狀態(tài)，私營(yíng)企業(yè)大工業(yè)用戶(hù)為節(jié)約成本，往往讓變壓器處于接近滿(mǎn)載的極限運(yùn)行狀態(tài)，這兩種運(yùn)行方式對(duì)配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量都有較大影響，筆者曾對(duì)某私營(yíng)企業(yè)大工業(yè)用戶(hù)一臺(tái)500kVA接近滿(mǎn)載變壓器按規(guī)范要求進(jìn)行改造后，在滿(mǎn)載的運(yùn)行狀態(tài)下還是會(huì)出現(xiàn)達(dá)不到要求的情況，用戶(hù)反映負(fù)荷較大時(shí)無(wú)功裝置動(dòng)作頻繁，電容器經(jīng)常燒損，投、切電容器是電壓有波動(dòng)。因此指導(dǎo)此類(lèi)用戶(hù)辦理暫停、減容、銷(xiāo)戶(hù)、增容等業(yè)務(wù)減少配電網(wǎng)電壓損耗，對(duì)避免配電網(wǎng)電壓波動(dòng)是很有效的。

第三，大工業(yè)鋼鐵用戶(hù)電壓監(jiān)控待完善，鋼鐵企業(yè)中提升機(jī)、高爐卷?yè)P(yáng)機(jī)，各種軋鋼機(jī)以及工業(yè)企業(yè)大量使用的各類(lèi)吊車(chē)、起重機(jī)等的拖動(dòng)電機(jī)，工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與停轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)時(shí)間交相更替，屬于反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備。其負(fù)荷經(jīng)常性變化，是供電系統(tǒng)的波動(dòng)性負(fù)荷，在起始熔煉期間，由于受爐內(nèi)原料堆積不均勻及熔融差別等因素的影響，每相負(fù)荷波動(dòng)很大，以引起大的電網(wǎng)電壓波動(dòng)與閃變。筆者曾對(duì)某鋼廠的無(wú)功設(shè)備進(jìn)行過(guò)研究，筆者嘗試了調(diào)整廠區(qū)接線(xiàn)方式、增加無(wú)功設(shè)備、調(diào)整電容器投切方式等常規(guī)方法，雖然電壓質(zhì)量有所改善，但電壓質(zhì)量沒(méi)有根本性的提高。因此，為確保配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，此類(lèi)用戶(hù)的無(wú)功改造需專(zhuān)業(yè)部室給予技術(shù)支撐。

第四，需加強(qiáng)對(duì)分布式電源用戶(hù)對(duì)電壓質(zhì)量的管理，大電網(wǎng)與分布式發(fā)電，尤其是可再生能源形式的分布式發(fā)電相結(jié)合，是21世紀(jì)電力工業(yè)的重要發(fā)展方向之一。在配電網(wǎng)中，多數(shù)工業(yè)、商業(yè)用戶(hù)和城市居民負(fù)荷具有很大的隨機(jī)波動(dòng)性，各種不確定因素所引起的負(fù)荷變化給配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行帶來(lái)了巨大的難度和挑戰(zhàn)。另外，隨著用戶(hù)對(duì)供電質(zhì)量和安全可靠性要求的提高，配電網(wǎng)的供電質(zhì)量問(wèn)題也嚴(yán)重影響著重要用戶(hù)的供電安全。尤其是可再生能源形式的分布式電源，發(fā)電量通常并不穩(wěn)定，甚至在一些情況下會(huì)出現(xiàn)頻繁啟停，在這種情況下分布式電源將會(huì)對(duì)配電網(wǎng)其他用戶(hù)的供電電壓造成沖擊。因此，注入功率的變化、所并入系統(tǒng)的短路容量及分布式電源的功率因數(shù)都對(duì)配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量造成影響，但這些問(wèn)題現(xiàn)在還沒(méi)有積累豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，如何處理也需要不斷實(shí)踐。

3 用戶(hù)設(shè)備合理應(yīng)用有利于提升配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量

用戶(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響還是很大的，除在投入電網(wǎng)時(shí)按國(guó)家法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)范、公司規(guī)章嚴(yán)格驗(yàn)收外，搜集相關(guān)負(fù)荷資料，對(duì)已投運(yùn)的設(shè)備進(jìn)行定期、全面的用電檢查是很有必要的。對(duì)改造難度大、技術(shù)復(fù)雜、新設(shè)備性能不清等問(wèn)題還需多與用戶(hù)及專(zhuān)業(yè)部室進(jìn)行溝通，找到合理的解決方案。

這就需要進(jìn)行用戶(hù)用電設(shè)備的合理應(yīng)用，做好電壓偏移的預(yù)防工作，將用戶(hù)系統(tǒng)內(nèi)部供電電壓控制在有效的額定電壓內(nèi)，做好電壓運(yùn)行分析工作，進(jìn)行負(fù)荷分布情況的調(diào)整，避免出現(xiàn)變壓器的滿(mǎn)載情況，保證用戶(hù)設(shè)備各線(xiàn)路的負(fù)荷平衡。同時(shí)針對(duì)用戶(hù)的實(shí)際情況進(jìn)行變壓器分接開(kāi)關(guān)位置的優(yōu)化，降低供配電系統(tǒng)阻抗，規(guī)范有序地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，合理配置分布式電源等方法進(jìn)行配電網(wǎng)電壓的控制。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系的健全，用戶(hù)對(duì)于電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高，包括對(duì)配電網(wǎng)電壓的質(zhì)量要求，對(duì)供電可靠性的要求，要滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)于配電網(wǎng)工作的要求，必須要分析好用戶(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的關(guān)系問(wèn)題，從而更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化工作的開(kāi)展，滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活工作發(fā)展等的需要。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）