提高 10kV 配电线路供电电能质量水平的技术措施 屈妮萍

发表时间:2020/4/23   来源:当代电力文化》2019年第19期   作者:屈妮萍
[导读] 电能在运输的过程中都会存在线损
        摘要:电能在运输的过程中都会存在线损,因此衡量不同供电企业的竞争实力就是在于能否将电能传输及分配过程中的损耗降到最低。现阶段在低压配电网中尤其是配电线路中普遍存在电能损失严重且线损率偏高的现象,这些损耗将会直接的影响到供电企业的经济效益,因此找出线损高的原因,改善线损管理将能够有效的提升供电企业的经济效益。
        关键词:10kV;配电线路;供电电能;质量;技术措施
        一、供电电能质量指标
        首先,供电电压允许偏差方面,在GB12325中规定电力系统在正常运行条件下,用户受电段供电电压允许偏差在±7%,该值为10kV配电系统的设计提供了依据。不符合这一要求的可认定为电压偏差。通过就地补偿无功功率,可以改善电压偏差。调整无功补偿可以在一定程度上解决电压偏差问题,因为在大多数情况下,电压偏差的来源是无功负荷的变化,这种方式可以从源头上控制电压偏差。同时,由于无功补偿一般不能解决所有的电压偏差问题,有载调压变压器可以用于调压。
        其次,电压波动。关于电压波动,在有关标准中,是指供电网络在运行过程中所承受的快速变化的电力负荷。在日常工作中,这种载荷常被称为冲击载荷或非线性冲击载荷。这种负载具有功率波动性,导致电压波动、闪变、非线性谐波和低功率因数。电压波动是引起闪变的关键。在电压波动时,应首先考虑电压波动引起的闪变。闪烁是视觉上对光照不稳定状态的感知。波动的危害程度取决于闪烁的程度。
        最后,允许三相电源电压不平衡。事实上,在配电线路中,三相负荷是不平衡的,但它需要尽可能地平衡。三相不平衡会对各种电气设备产生不同的不利影响。例如,对于一台变压器,如果最大相电流为额定电流,变压器将局部过热,同时,相关磁路将不平衡,大量漏磁将通过箱壁使其发热。在实践中,如果变压器在额定负荷下电流不平衡度达到10%,变压器的绝缘寿命将缩短16%。
        二、提高10kV配电线路供电电能质量水平的技术措施
        (一)加强配电网的工作人员的培训工作,对其专业素质要有较高水平的提升
        在平时的工作时间要加强对10kV配电网的巡逻检查,实现哪里有故障可以以最快速度解决,才能减小安全事故的发生几率,增加10KV配电电气的可靠运行。并且对配电器的设备进行改善管理,定期检查设备,以防为以后的故障埋下隐患,对一些老化的设备及时更新保证其可靠性。尽量缩短停电时间缩小断电面积,可以采用在10KV配电线路上安装真空开关,以便在出现安全故障时以最快速度找出故障所在。制定完善的事故处理制度,对一些监管不善或者一些人为可控所造成的安全事故实行严格的奖惩制度,从而从另一方面对管理层进行监督,员工可以明确责任,防止出现事故时候相互推诿。另外,还可以对用电用户进行一些普通用电常识的普及和宣传,减少由于用户用电不当所造成的安全事故问题。
        (二)完善电能质量指标体系
        随着社会的发展,电能质量评判体系由简单的频率和电压的偏移又增加了波形评判。其指标体系反映至社会现实即为社会供电、用户用电的质量。而在电能传送中却缺乏针对性的指标体系。在建立电能质量指标体系时,应融合电能传送影响因素。“智能电网”管理对于电力监管工作人员并不陌生,智能电网也是迎合社会用电结构日渐复杂而形成的电力调配体系。因此在电能质量管理中也应当配合电能智能调配的社会发展建立完善的电能质量指标体系,将电能传送纳入电能质量管理当中。目前电能普遍以交流电的形式进行输送,在电能传送中虽然相较直流输电减少了电能损耗,但损耗依旧存在。然而随着时代的发展,固态储电如蓄电池、太阳能供电以采光板的形式进行电能的输送也出现在社会当中。

而这也是问题所在,随着电力传送形式的发展,电能质量指标体系却缺乏针对性评判标准,因此在加强电能质量管理中,电能质量指标体系应给予进一步的完善。
        (三)电动机起动时的电压降
        电动机在启动的过程中会引起电压降,因此也会对定能质量产生一定的影响,因此必须对其进行科学、有效的管理,合理选择电动机的启动方式。电动机启动方式包括全压启动和降压启动两种,当设备能够承受电动机全压启动时所产生的冲击转矩时才可以选择这种方式。由于全压启动会造成配电线路上强烈的电压降,而且启动电流也很大,容易对设备造成损伤,但是全压启动具有安全、经济、可靠以及启动简单等优点;降压启动是利用星三角启动器或者自耦变启动器进行启动。星三角启动器可以通过手动或者自动的方式来控制降压启动,它的操作非常简单,采用这种方式时电流的性能稳定,但是转矩特性较差,所以只适用于无载或者轻载起動的场合。自耦变启动器又称补偿器,通常在额定电压为220/380的三相笼型感应电动机中应用,利用自耦变启动器进行降压启动,不仅能够满足各种负载的启动需求,而且还能够获得比星三角启动时更稳定的转矩,而且自耦变启动器还附有热继电器和失电压脱扣器,能够完善过载和失电压保护等功能所以适用范围更广。
        (四)重视10kV配电线路谐波治理
        第一,受端治理,指从遭遇谐波影响的供电设备或系统出发,调高配电网络的当谐波性,其主要措施为:在电网规划阶段,将谐波源定位在较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,通过改变电容器的串联电抗器或限定电容器组的投入容量,以避免电容其对谐波的放大,此外,改进供电设备的性能,采用灵敏的谐波保护装置,提高设备系统的抗干扰能力,降低设备损坏的发生几率。第二,主动治理,指着眼与谐波源本身,避免或降低其发生几率,其重要的治理措施为:(1)利用换流变压器和带有谐波互补性的装置,适度增加变流装置的相数或脉冲值,改变谐波源的配置或工作方式。(2)采用多重化技术将多个方波叠加在一起,限制谐波的产生,能够获取接近正弦波的阶梯波,但性价比较低。(3)利用三次倍数的谐波和外部三次倍数的谐波源,将谐波电流叠加注入到矩形波形上,以降低特定运行点的上谐波,其限制条件较为严格且功率消化较大,可操作性和经济性不高。(4)应用脉宽调制及时,提高谐波频率并降低其振幅,使其波形接近正弦波以避免对供电设备的损伤,但该方法只是用于IGBF、IGCT等由自关器构成的变流器。第三,被动治理,指通过外加无源滤波器(PPF)、有源滤波器(APF)、混合型有源滤波器(HAPF)等滤波器来阻止谐波源产生的谐波注入电网,或者阻止电力系统的谐波流入负载端,其中,PPF的造价较低,且应用技术是最为成熟的,能够借助电感和电容元件的谐振特性,形成低阻抗支路,以减小流向电网的谐波流量。
        三、结论
        总而言之,通过该文的分析可以看出,在人们的生产和生活中,电能都是必不可少的能源,在经济发展过程中,人们对电能质量有更高的要求,相关的发电厂、供电部门等,要进一步从实际情况出发,针对电能质量进行着重把握,采取更科学合理的电能提升方法,貫彻落实相应的应对策略,使电能质量进一步提升,以此为我国经济可持续发展做出应有的贡献。
        参考文献:
        [1]廖秀晶,薛玮,邹旻昊.基于能效分析的10kV线路串联补偿优化方法[J].电力学报,2018,33(04):287-293.
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        [3]生卫刚.提高10kV配电线路供电电能质量水平的技术措施研究[J].通讯世界,2017(02):185-186.
        [4]方继红.提高农村10kV配电线路供电可靠性分析[J].现代国企研究,2018(18).
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