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摘要:随着经济和科技水平的快速发展,电力行业发展也十分快速。交流配电系统无法做到毫秒级的切换,对大多数二级负荷用户来说,在这个切换过程中即便是备自投能够切换成功,负载装置已经跳停或设备已经停运,造成的损失是巨大的。在车间低压配电装置进行备自投还存在一定的风险,如双回线路其中一个回路突然无电,可能是该回线路存在短路故障,备自投的结果是把另一个线路也跳闸了,就扩大了停电的范围。在电网发生闪络时,这种配电系统根本没有反应。目前对交流低压双回线路备自投的研究比较少,交流低压用户即便是双回线路供电,仍然受上级进线电压闪络的影响。本文研究的是构建一种双回线路交流中压输电,双回线路低压配电的车间级配电系统,以解决诸如输电线路电压闪络等对连续供电的影响。
关键词:双回线路;直流供配电;技术
1 引言
近年来,随着我国现代化电力建设体系的不断发展及完善,在输配电的可靠性、安全性及稳定性方面都取得了显著成效。尤其是电力电子技术领域的飞速进步,各种电子元件在配电网中的应用,进一步降低了线损,提升了配电质量与效率,使得经济效益得到大幅提升。目前,低压直流配电技术是全世界各国电力技术研究的主要方向与趋势。
2 低压直流配电技术的分类
2.1按拓扑分类
(1)高压输电型低压直流配电技术
高压输电型配电技术系统,其内部主要是通过直流线路来联通,使用此种系统的电力用户可以直接和直流系统进行连接,系统中的一个变流器能够同时连接多个用户,为其提供电能。
(2)辐射型低压直流配电技术
辐射型配电技术系统,与高压输电型技术系统存在比较显著的区别,在此种系统中,电力用户不能与其直接连通在一起,系统中每个变流器只能匹配一个用户,不能进行一对多连接。
2.2按直流输电系统中连接方式分类
(1)单极型配电技术
单极型低压直流配电系统内部通常由导线进行连接,一般情况下,系统以大地或者水源作为回路系统,以体现出系统的负极特性。但是,如果系统遭到了外界因素的较强干扰,系统内部的电阻率持续升高,此时可以使用金属元件来替代大地或者水源,形成新的回路,金属元件组成的回路同样可以在低压状态下运行。此外,技术人员在测量直流电源时可以使用额定电压器。
(2)双极型配电技术
双极型配电系统内部主要是通过两根导线来进行连接,其中分别是正负两极,此种系统的性能良好,因此应用范围比较广泛。一般情况下,该系统中的换流器装置串联在系统的两端,系统两端的换流器装置中的额定电压必须保持一致,而两极导线的运行要保持独立。与此同时,技术人员不要忽略煤气管道和天然气管道等对于周边电路系统的影响,由于管道的材质均为金属,因此可以作为导体,一旦金属材质被腐蚀,会影响系统回路。
3 低压直流配电系统技术特性分析
(1)运行方式
低压直流配电系统的运行方式主要受到两方面的影响,一方面是系统交流侧的连接方法,一方面是系统直流侧连接的方法,技术人员在设置接线方式的时候要根据系统中的运行和电力负荷情况来综合考量。相电抗器装置通过与变压器进行连接,可以为系统提供同等效应的电抗,同时能为直流电与交流电之间的功率传输建立连接。此外,这种运行方式可以对系统中电流和电压中的谐波起到有效抑制作用,降低短路电流的上升速度。
系统中的直流侧接线方式通常有两种,一种是单极接线方法,另一种是双极接线方法。通过使用双极接线的方式与接地系统进行连接,能够增强换流站接地的稳定性,当配电系统处于正常的运行状态时,两极的电流保持一致,但是运行的方向完全相反。此时系统中的对地回路中,存有谐波的电流值很小。而单极连接方式通过一根导线,连接在系统直流侧,组成闭合回路,此种连接方式通常被用于传输功率及电压值较低的低压直流配电系统中。
(2)调节方式
换流器输出电压与交流母线之间的夹角决定了低压直流配电系统有功功率传输大小。换流器输电电压则决定了系统无功功率传输的大小。低压直流配电系统中的换流器可视作一个发电机,并具备瞬时实现且独立调节有功与无功功率的效果。交流系统的电压相位及其电流的幅值,可通过对相位角和电压UC幅值的控制,进行调节。
4 低压直流供配电故障排查分析与方法改进
4.1直流电源系统接地故障排查方法改进
直流电源系统接地故障普遍采用的排查步骤为直流对地电压检查、后台监控机信号检查、绝缘检测装置检查、按选线结果拉路查找、按拉路查找结果查找接地点、接地点消除。但在重要厂站中,不允许随便使用拉路法,而对于老旧厂站整体电缆绝缘性能下降,在复杂故障中很难通过绝缘检测装置进行选线,如上述案例中的充电机屏接地故障、寄生回路接地故障及两点接地故障,绝缘检测装置灵敏度不够或不启动。
4.2供配电电脑掌控体系
在对编辑支配器PLC进行编辑时,需要能够对梯形图语言编辑与语句表达进行明确,在此过程中对PLC操作方式进行把握。具体来说,需要能够在分布式网络结构上掌握,对全站开关等进行设置等内容。在监测工作进行中,保证电力的稳定供应是其中的一项要求,在做好操纵方式选择的基础上,在具体工作实施之前加强检查,主要操作有选点与校验等,并在监测中要做好问题的记录,通过经管功效等掌控低压侧电容器投切,保证能够满足配电掌握体系功效要求。
4.3完善供配电功能
供配电实际运行中,时常会发生停电问题。究其原因主要是供配电作用不健全。基于这一现象,需要引起高度重视,寻找导致问题出现的直接原因,并针对原因提出相应应对措施,予以防范和处理,进一步保障供电的稳定可靠性。首先,开展好电力分配工作,通常应当对电力的分配进行均衡处理,以此确保全面电力系统更为安全、稳定。其次,引入诸如计算机技术等先进技术手段,对电力资源开展科学规划,即为以统筹规划的形式进行计划。从而结合全国各个区域实际用电的需求来合理规划电力资源的使用,从而保障供配电的合理性与高效性。同时,运用电气自动化技术能够实现对供配电故障的动态检测,在第一时间发现供配电故障,找出导致故障的因素,以便电力维护技术人员开展故障检修处理。综上,通过借助电气自动化完善供配电系统,有效发挥供配电的智能化、自动化功能,不仅可为全面电力行业发展奠定坚实基础,还可更好地满足当前时代的智能化、自动化发展需求。
5 结语
我国的低压直流配电技术及其应用还需要与时俱进,根据社会经济与科学技术的发展趋势,该技术方案安全有效,达到了预期的目的,符合电网运行对用户的要求。直流双回线路供电相比交流供电系统,更具有优越性。由于低压直流供电系统是首先对低压交流进行三相整流,然后并联运行,对于TN接地型式的交流变配电系统,不会在两个回路产生环流。即使均流在特殊情况下失效,由于变压器、整流模块都是按全部负载的120%负荷能够长期安全运行设计的,也不会对低压变配电系统产生不利的影响和危险,但总是希望双回线路的变配电系统能够各自分担50%的负荷运行。这样,在双回线路设备的运行状况、维护保养周期、使用寿命上都尽可能一致。
参考文献:
[1]李霞林,郭力,王成山等.直流微电网关键技术研究综述[J].中国电机工程学报,2016,36(1):2-17.
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