【文章內(nèi)容簡介】 到夜間負荷輕時電壓就過高，這時如切斷部分負載的變壓器，改用低壓聯(lián)絡(luò)線供電，增加變壓器和線路中的電壓損耗，就可以降低用電設(shè)備的過高電壓。在調(diào)查中不乏這樣的實例。他們在輕載時切斷部分變壓器，既降低了變壓器的空載損耗，又起到了電壓調(diào)整的作用。 、穩(wěn)壓和不調(diào)壓三種運行方式用電設(shè)備端電壓的比較(也有稱穩(wěn)壓為順調(diào)壓)。 圖上設(shè)定逆調(diào)壓時35kV母線變動范圍為額定電壓的0～+5%，各用電單位的重負荷和輕負荷出現(xiàn)的時間大體上一致，最大負荷為最小負荷的4倍，與此相應(yīng)供電元件的電壓損失近似地取為4倍，35kV、10kV和380V線路在重負荷時電壓損失分別為4%、2%和5%，35/10kV及10/%及5%。 由圖可知,用電設(shè)備上的電壓偏差在逆調(diào)壓方式下可控制在+%～%，在穩(wěn)壓方式下為3+.2%～%，不調(diào)壓時則為+%～%。根據(jù)此分析，在電力系統(tǒng)合理設(shè)計和用電單位負荷曲線大體一致的條件下，只在110kV區(qū)域變電所實行逆調(diào)壓，大部分用電單位的電壓質(zhì)量要求就可滿足。因此條文規(guī)定了“35kV以上電壓的變電所中的降壓變壓器，直接向35kV、10(6)kV電網(wǎng)送電時”應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，變電所一般是公用的區(qū)域變電所，也有大企業(yè)的總變電所。反之，如果中小企業(yè)都裝置有載調(diào)壓變壓器，不僅增加投資和維護工作量，還將影響供電可靠性，從國家整體利益看，是很不合理的。 據(jù)向上海地區(qū)電業(yè)部門調(diào)查：該地區(qū)的220kV區(qū)域變電所有的設(shè)有載調(diào)壓變壓器，有的是無載調(diào)壓；110kV的基本上都設(shè)有載調(diào)壓；因所內(nèi)有人值班，都由人工調(diào)節(jié)。今后建設(shè)的110kV變電所都設(shè)有載調(diào)壓。 少數(shù)用電單位可能因其負荷曲線特殊，或距區(qū)域變電所過遠等原因，在采用地區(qū)集中調(diào)壓方式后，還不能滿足電壓質(zhì)量要求，此時，可在35kV變電所也采用有載調(diào)壓變壓器。 以下列出美國標準處理調(diào)壓問題的資料，以供借鑒。但應(yīng)注意美國電動機標準是177。10%，不是177。5%。從美國標準中也可以看出，他們也是從整體上考慮調(diào)壓，而不是“各自為政”。 美國電壓標準(ANSI C84la1980)的規(guī)定： “范圍A”進行，出現(xiàn)“范圍B”的電壓偏差范圍應(yīng)是極少見的，出現(xiàn)后應(yīng)即采取措施設(shè)法達到“范圍A”的要求。 2.“范圍A”的要求： 115～120V系統(tǒng)： 有照明時：用電設(shè)備處110～125V；供電點114～126V。 無照明時：用電設(shè)備處108～125V；供電點114～126V。 460～480V系統(tǒng)：(包括480/277V三相四線制系統(tǒng)) 有照明時：用電設(shè)備處440～500V；供電點456～504V。 無照明時：用電設(shè)備處432～500V；供電點456～504V。 13200V系統(tǒng)：供電點12870～13860V。 ：115V、230V、460V等。照明額定電壓：120V、240V等。 從美國電壓標準中計算出的電壓偏差百分數(shù)： 對電動機；用電設(shè)備處(電機端子)無照明時+%、6%，有照明時+%，%；供電點+%，%。 對照明：用電設(shè)備處+%，%；供電點+5%，5%。 對高壓電源(額定電壓按13200V)：照明+5%，%；電動機+%，%。 基本上述原因，10(6)kV變電所的變壓器不必有載調(diào)壓。條文中指出，在符合更嚴格的條件時，10(6)kV變電所才可有載調(diào)壓。 在區(qū)域變電所實行逆調(diào)壓方式可使用電設(shè)備的受電電壓偏差得到改善。但只采用有載調(diào)壓變壓器和逆調(diào)壓是不夠的，同時應(yīng)在有載調(diào)壓后的電網(wǎng)中裝設(shè)足夠的可調(diào)整的無功電源(電力電容器、調(diào)相機等)。因為當變電所調(diào)高輸送電壓后，線路中原來的有功負荷P和無或負荷Q都相應(yīng)增加，尤其是因網(wǎng)路的電抗相當大，網(wǎng)路中的變壓器電壓損失和線路電壓損失的增加量均與無功負荷增加量△Q成正比，可以抵消變壓器調(diào)高電壓的效果。所以在網(wǎng)路中應(yīng)設(shè)置無功電源以減小無功負荷Q，并應(yīng)可調(diào)，方能達到預(yù)期的調(diào)壓交果。 逆調(diào)壓的范圍規(guī)定為0～+5%，177。5%的要求。我國現(xiàn)行的變壓器有載調(diào)壓分接頭，2163kV均為177。8%，35kV為177。3%，10(6)kV為177。4%。 實行本條規(guī)定需要投入較多資金，在有條件時先做試點工作，逐步推廣實行。 我國已于1990年4月20日公布了國家標準《電能質(zhì)量電壓允許波動和閃變》(GB 1232690)，規(guī)定了電力系統(tǒng)公共供點由沖擊性功率負荷產(chǎn)生的電壓波動和閃變電壓允許值。 電弧爐等沖擊性負荷引起的電壓波動和閃變對其它用電設(shè)備影響甚大，如照明閃爍，顯象管圖象變形，電動機轉(zhuǎn)速不均，電子設(shè)備、自控設(shè)備或某些儀器工作不正常，從而影響正常生產(chǎn)，因而應(yīng)積極采取措施加以限制。 第一、二兩款是考慮線路阻抗的作用。 第三款是考慮變壓器阻抗的作用。沖擊性負荷以弧焊機為例，機器制造廠焊接車間或工段的弧焊機群總?cè)萘亢艽髸r，宜由專用配電變壓器供電。 第四款，有關(guān)煉鋼電弧爐引起電壓波動的標準，各國都有一些具體規(guī)定。例如瑞士的規(guī)定是： 的比值，單臺時≤%～%，雙臺時≤%～%三臺及以上時≤%～%。在我國，《電熱設(shè)備電力裝置設(shè)計規(guī)范》對電弧爐工作短路引起的供電母線的電壓波動值作了限制的規(guī)定。本款規(guī)定“對于大功率電弧爐的爐用變壓器由短路容量較大的電網(wǎng)供電”，一般就是由更高電壓等級的電網(wǎng)供電。但在電壓波動能滿足限制要求時，應(yīng)選用一次電壓較低的變壓器，有利于保證斷路器的頻繁操作性能。當然也可采取其它措施，例如： ，(將降低鋼產(chǎn)量)。 。靜止補償裝置對大功率電弧爐或其它功率沖擊性負荷引起的電壓波動和閃變以及產(chǎn)生的諧波有很好的補償作用，但它的價格昂貴，故在條文中不直接推薦。 為使人們了解靜止補償裝置(SVC，static var pensator)，現(xiàn)將其使用狀況作簡要介紹。 國際上在60年代就采用SVC，近幾年發(fā)展很快，在輸電工程和工業(yè)上都有應(yīng)用。SVC的類型有： PC/TCR(固定電容器/晶閘管控制電抗器)型； TSC(晶閘管投切電容器)型； TSC/TCR型； SR(自飽和電抗器)型。 其中PC/TCR型是用得較多的一種。 TCR和TSC本身產(chǎn)生諧波，都附有消除設(shè)施。 自飽和電抗器型SVC的特點與優(yōu)點有： 。第四屆國際交流與直流輸電會議于1985年9月在倫敦英國電機工程師學會(IEE)召開，SVC是會議的三個中心議題之一。會議上專家介紹，自飽和電抗器式與晶閘管式SVC的事故率之比為1：7。 。 ，維護費用低。 。會議上專家又介紹實例，容量為192Mvar的SVC，可過載到800Mvar(大于4倍)。如晶閘管式SVC要達到這樣大的過載能力，須大大放大閥片的尺寸，從而大幅度提高了成本。 ，例如：三相的用9個鐵芯柱，線圈的連接也比較特殊，目的是自身平衡5次、7次等高次諧波，還采用一個小型的3柱網(wǎng)形電抗器(Mdsh Reactor)來減少更高次諧波的影響。但其制造工藝和試驗設(shè)備都有條件制造這種自飽和電抗器。 ，需要裝在隔音室內(nèi)。 ，但組成SVC的各項部件則有各自的標準，如自飽和電抗器的標準大部分和電力變壓器相同，只是飽和曲線的斜率、諧波和噪音水平等的規(guī)定有所不同。 由于自飽和電抗器的可靠性高、電子元件少、維護方便，同時我國有一定條件的電力變壓器廠都能制造，所以我國應(yīng)迅速發(fā)展自飽和電抗器式的SVC。 我國原能源部電力科學研究院研制成功的兩套自飽和電抗器式SVC已用于軋機沖擊負荷的補償。 諧波電力系統(tǒng)的危害一般有： 、變壓器、電動機、線路等增加損耗； 、電纜絕緣損壞； ，電子設(shè)備誤觸發(fā)，電子元件測試無法進行； ； ； 。 關(guān)于電力系統(tǒng)的諧波限制，各工業(yè)化國家由于考慮問題不同，所采用的指標類型、限值有很大的差別。如諧波次數(shù)，低次一般取2，最高次則1250不等，有些國家不作限制，而西德只取113次。在所用指標上，有的只規(guī)定一個指標，如前蘇聯(lián)只規(guī)定了總的電壓畸變值不大于5%，而美國則就不同電壓等級和供電系統(tǒng)分別規(guī)定了電壓畸變值，英國則規(guī)定三級限制標準等。近期各國正在對諧波的限值不斷制訂更完善和嚴格的要求，但還沒有國際公認的推薦標準。 我國國家標準諧波限值，目前正由有關(guān)部門進行研究制訂。 條文提出對降低電網(wǎng)電壓正弦波形畸變率的措施，說明如下： 第一款。由短路容量較大的電網(wǎng)供電，一般指由電壓等級高的電網(wǎng)供電和由主變壓器大的電網(wǎng)供電。電網(wǎng)短路容量大，則承受非線性負荷的能力高。 第二款。 ，整流脈沖數(shù)也隨之增多。也可由安排整流變壓器二次側(cè)的接線方式來增加整流脈沖數(shù)。例如有一臺整流變壓器，二次側(cè)有△和Y三相線圈各一組，各接三相橋式整流器，把這兩個整流器的直流輸出串聯(lián)或并聯(lián)(加平衡電抗)接到直流負荷，即可得到十二脈沖整流電路。整流脈沖數(shù)越高，次數(shù)低的諧波被消去，變壓器一次側(cè)諧波含量越小。 △Y整流變壓器，若將其中一臺加移相線圈，使兩臺變壓器的一次側(cè)主線圈有15176。相角差，兩臺的綜合效應(yīng)在理論上可大大改善向電力系統(tǒng)注入諧波。 ，諧波的次數(shù)和含量不經(jīng)常變更，故宜按諧波次數(shù)裝設(shè)分流濾波器。濾波器由LCR電路組成，系列用串聯(lián)諧振原理，各調(diào)諧在諧振頻率為需要消除的諧波的次數(shù)。有的還裝有一組高通濾波器，以消除更高次數(shù)的諧波。這種方法設(shè)備費用和占地面積較多，設(shè)計時應(yīng)注意。 第三款。 關(guān)于三相電壓和電流的不對稱度限值，我國尚未制訂國家標準。 第一款。是一般設(shè)計原則