【正文】 表 35 6種不同接線方式下的 第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 一、供電可靠性的常用指標(biāo) 供電系統(tǒng)供電可靠性用一系列指標(biāo)加以衡量。 （ 1）加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，合理分布電源及無功補(bǔ)償設(shè)備。 第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性
。 按照供電中斷的性質(zhì)劃分，供電中斷可以分為兩大類： 預(yù)安排供電中斷 故障故障供電中斷 第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 圖 312 （長時(shí)間）供電中斷分類 第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 二、供電中斷的危害 導(dǎo)致系統(tǒng)頻率崩潰和電壓崩潰 對國民經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)產(chǎn)生重大影響 三、供電中斷產(chǎn)生的原因即提高供電可靠性的措施 （ 1）設(shè)備質(zhì)量缺陷； （ 2）人員誤操作； （ 3）自然災(zāi)害； （ 4）繼電保護(hù)； （ 5）運(yùn)行管理水平低。 1?cos 1? ?c os 66? ? 07六、改善三相不平衡的措施 3個(gè)負(fù)荷的等效阻抗分別為： 2 21 31380( c os si n ) ( 1 0) 19( ) 10NUZ j jS ??? ? ? ? ? ??六、改善三相不平衡的措施 設(shè) 為參考相量，即令 ， 則 每個(gè)負(fù)荷上流過的額定電流為 2 22 322 23 33380( c os si n ) ( ) ( ) 10380( c os si n ) ( ) ( ) 10NNUZ j jSUZ j jS????? ? ? ? ??? ? ? ? ??.ABU. 380 0ABUV??..380 120 , 380 120B C CAU V U V? ? ? ? ?..11..22..3320 ( 1 0) ( )20 ( ) ( )20 ( ) ( )ABBCCAUI j AZUI j AZUI j AZ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? 根據(jù)基爾霍夫電流定律，線電流為 由對稱分量法可求出線電流中正、負(fù)序分量分別為 其中， 。 ab ab abY G jB??39。 （ 2）將不對稱負(fù)荷分散接于不同的供電點(diǎn)，減小集中連接造成的不平衡度過大。 （ 5）線損。事故性不平衡由系統(tǒng)中各種非對稱性故障引起。 由式（ 330）和（ 331）可見，要計(jì)算三相系統(tǒng)的不平衡度，必須首先計(jì)算三相系統(tǒng)的正序和負(fù)序分量。在任意時(shí)刻，三相瞬時(shí)總功率與時(shí)間無關(guān)，這樣的系統(tǒng)稱為 平衡三相系統(tǒng) ；在任意時(shí)刻，三相瞬時(shí)總功率是時(shí)間的函數(shù)，這樣的系統(tǒng)稱為不平衡三相系統(tǒng)。 系統(tǒng)頻率異常時(shí)一般采取以下頻率控制措施： （ 1）應(yīng)具備足夠的負(fù)荷備用和事故備用容量； （ 2）在調(diào)度所或變電所裝設(shè)直接控制用戶負(fù)荷的裝臵 （ 3）在系統(tǒng)內(nèi)安裝自動切除發(fā)電機(jī)等。 （ 5）頻率偏差大使感應(yīng)式電能表的計(jì)量誤差加大。只有在發(fā)電機(jī)的總輸出有功功率等于系統(tǒng)負(fù)荷對有功功率總需求的時(shí)候，頻率偏差為零。 re Nf f f? ??f?一、頻率偏差的定義 二、頻率偏差限值 我國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T159451995《電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差》規(guī)定： 系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為 。頻率和周期互為倒數(shù)，即 f=1/T （ 318） 交流電力系統(tǒng)是以單一恒定的標(biāo)稱頻率、規(guī)定的幾種電壓等級和以正弦函數(shù)波形變化的交流電向用戶供電。 (315) (316) = 100 % = 1 100 %??電 壓 合 格 時(shí) 間 電 壓 超 限 時(shí) 間電 壓 合 格 率 （ ）電 壓 監(jiān) 測 總 時(shí) 間 電 壓 監(jiān) 測 總 時(shí) 間= 100 %?電 壓 超 限 時(shí) 間電 壓 超 限 時(shí) 間電 壓 監(jiān) 測 總 時(shí) 間 我國電力行業(yè)對電壓偏差的考核是指各供電企業(yè)的以下五類指標(biāo)是否滿足供電企業(yè)安全文明生產(chǎn)達(dá)標(biāo)和創(chuàng)一流標(biāo)準(zhǔn)。 串聯(lián)電容與變壓器也可能發(fā)生共振 。 電壓偏差的調(diào)整手段 ? 用發(fā)電機(jī)調(diào)壓：調(diào)節(jié)自動調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝臵 ? 改變變壓器變比調(diào)壓：即調(diào)節(jié)變比 K (313) 普通電力變壓器除分接頭外，還有 24個(gè)附加分接頭。由于他們由靜止開關(guān)元件構(gòu)成，所以運(yùn)行維護(hù)方便、可靠性較高。當(dāng)線路輕載或空載運(yùn)行時(shí)，線路電抗 X中的無功損耗 很小，其數(shù)值可能等于或小于線路的充電功率。 五、改善電壓偏差的措施 此外，這種調(diào)壓是不連續(xù)的。所以它不是主要的無功功率調(diào)節(jié)設(shè)備。 電力系統(tǒng)的無功功率電源有同步發(fā)電機(jī)，同步調(diào)相機(jī)，電容器，電抗器和靜止無功補(bǔ)償裝臵（ SVC）等。 五、改善電壓偏差的措施 負(fù)荷接入點(diǎn)電壓可表示為 (311) 式中 —— 歸算至高壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)的電壓損失 kV； —— 高壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)稱電壓， kV。當(dāng)電壓偏離額定電壓較大時(shí)，用電設(shè)備的運(yùn)行性能惡化，不僅運(yùn)行效率低，很可能會由于過電壓或過電流而損壞。設(shè)圖 31中母線 1的電壓為標(biāo)稱電壓，在圖示參考方向下，當(dāng)無功功率 Q0時(shí)，則意味著母線 2的無功功率不足，需要從系統(tǒng)吸收無功功率 Q。 三、電壓偏差產(chǎn)生的原因 ? 電力系統(tǒng)中的負(fù)荷以及發(fā)電機(jī)組的出力隨時(shí)發(fā) 生變化，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨著運(yùn)行方式的改變而改 變，系統(tǒng)故障等因素都將引起電力系統(tǒng)功率的 不平衡。此時(shí)，電壓偏差強(qiáng)調(diào)的是實(shí)際電壓偏離系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的數(shù)值，與偏差持續(xù)的時(shí)間無關(guān) 。 一、電壓偏差的定義 ? 由第一章可知，電壓的均方根值偏離額定值的現(xiàn)象稱為電壓變動，所以 電壓偏差屬于電壓變動的范疇 。保證 系統(tǒng)頻率 和各點(diǎn) 電壓偏差 在允許的范圍之內(nèi)，保證電壓 三相平衡 以及提高 系統(tǒng)的供電可靠性 是 電力 系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)整的基本任務(wù) 。 ? 有時(shí)人們會把陷波和頻率偏差弄錯(cuò)。 圖 1－ 15給出了連續(xù)直流式三相換流器的電壓陷波例子。 長時(shí)間電壓變動可能時(shí)過電壓也可能欠電壓。 “暫降”是指工頻條件均發(fā)根值減小到 ~間、持續(xù)時(shí)間為 1min的短時(shí)間電壓變動現(xiàn)象。 二、 短時(shí)間電壓變動 包括 電壓暫降 和 短時(shí)間電壓中斷 現(xiàn)象。 2. 振蕩瞬變現(xiàn)象 振蕩瞬變是一種在穩(wěn)態(tài)條件下，電壓、電流的非工頻、有正負(fù)極性的突然變化現(xiàn)象。它為我們提供了一個(gè)清晰描述電能質(zhì)量及電磁干擾現(xiàn)象的實(shí)用工具。 ? 供電質(zhì)量。 ? 電力用戶則可能把電能質(zhì)量簡單定義為是否向設(shè)備提供了電力。據(jù)分析，雖然對電力市場的質(zhì)量調(diào)查還存在分類方法上的不同，但是調(diào)查報(bào)告清楚地表明，電力公司和電力用戶對引發(fā)電能質(zhì)量問題的原因的看法往往有很大的分歧，盡管雙方都把 2/3的事件起因歸咎于自然因素（如雷電等），但用戶仍然認(rèn)為電力部門在這方面的責(zé)任要比自我測評結(jié)果大得多。 （ 3）當(dāng)代電力系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合更加緊密，采用高新技術(shù)（如 TCSC、FACTS、 HVDC、 CusPow）以提高電力傳輸能力 二、當(dāng)代電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求 和實(shí)現(xiàn)配電自動化的趨勢方興未艾。電能不易儲存，其生產(chǎn)、輸送、分配和轉(zhuǎn)換直至消耗幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。 （ 2）始終保持 三相交流電壓和負(fù)荷電流的平衡 。 一、供電系統(tǒng)運(yùn)行與電能質(zhì)量的關(guān)系 為保證電能安全經(jīng)濟(jì)地輸送、分配和使用，理想供電系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)具有如下基本特性： （ 1）以 單一恒定的電網(wǎng)標(biāo)稱頻率 （ 50Hz或 60Hz，我國采用 50Hz）、規(guī)定的若干電壓等級（如配電系統(tǒng)一般為 110kV, 35kV, 10kV,380V/220V）和以正弦函數(shù)波形變化的交流電向用戶供電，并且這些運(yùn)行參數(shù)不受用電負(fù)荷特性的影響。 （ 2）電力系統(tǒng)是一個(gè)整體 ,其電能質(zhì)量狀況相互影響。 （ 2）在保證電力系統(tǒng)一定的自然壟斷特性的條件下，引進(jìn)競爭機(jī)制，實(shí)施電力市場化營運(yùn)，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識與提高信息管理水平已經(jīng)勢在必行。 美國喬治動力公司曾組織和實(shí)施了一項(xiàng)對電力部門和電力用戶關(guān)于電能質(zhì)量問題起因的調(diào)查，其結(jié)果如圖 12所示。 ? 電力部門可能把電能質(zhì)量定義為 電壓、頻率的合格率 以及 連續(xù)供電 的年小時(shí)數(shù)，并且用統(tǒng)計(jì)數(shù)字來說明電力系統(tǒng)是安全可靠運(yùn)行的。電流質(zhì)量包括電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前或滯后、噪聲等。 二 電能質(zhì)量的分類 表 12給出了 IEEE制定的電力系統(tǒng)電磁現(xiàn)象的特性參數(shù)及分類。如圖 15 示。 主頻低于 300赫的振蕩在配電系統(tǒng)中也時(shí)有發(fā)生，通常是由鐵磁諧振和變壓器增能引起的，如圖 18所示。 對于有些由于系統(tǒng)故障造成的電壓中斷，在其出現(xiàn)之前，既在故障發(fā)生至保護(hù)動作期間，可能先出現(xiàn)電壓暫降，之后進(jìn)入短期中斷，如圖 19（ a）所示。 三 長時(shí)間電壓變動 長時(shí)間電壓變動是指，在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值，并且持續(xù)時(shí)間超過 1min的電壓變動現(xiàn)象。圖 1－ 14給出了典型變速驅(qū)動輸入電流波形和頻譜圖。 ? 現(xiàn)代互聯(lián)電力系統(tǒng)極少出現(xiàn)頻率大的波動。 第一節(jié) 概 述 ? 由此可見，系統(tǒng)電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量以及供電 可靠性的好壞對電氣設(shè)備的安全運(yùn)行與使用壽 命有著重要的影響，同時(shí)也直接關(guān)系到電力系 統(tǒng)自身的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電壓的這種變化 是 緩慢 的，其 每秒電壓變化率小于額定電壓的 1%。反之，距離越遠(yuǎn)，電壓低于標(biāo)稱值越少。 二、電壓偏差的限值 ? 我國的國家標(biāo)準(zhǔn) GB12325— 1990《電能質(zhì)量 供 電電壓允許偏差》對電壓偏差做出了詳盡規(guī) 定。其表達(dá)式分別為 (37) (38) ? 規(guī)定電壓損失為線路首末端電壓的均方根值之差 ，即電壓損失為