【文章內(nèi)容簡介】 到夜間負(fù)荷輕時(shí)電壓就過高，這時(shí)如切斷部分負(fù)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(shí)例。他們在輕載時(shí)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(yùn)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(shí)35kV母線變動(dòng)范圍為額定電壓的0～+5%，各用電單位的重負(fù)荷和輕負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間大體上一致，最大負(fù)荷為最小負(fù)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(fù)荷時(shí)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(shí)則為+%～%。根據(jù)此分析，在電力系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)和用電單位負(fù)荷曲線大體一致的條件下，只在110kV區(qū)域變電所實(shí)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(shí)”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(hù)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(fù)荷曲線特殊，或距區(qū)域變電所過遠(yuǎn)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(shí)，可在35kV變電所也采用有載調(diào)壓變壓器。 以下列出美國標(biāo)準(zhǔn)處理調(diào)壓問題的資料，以供借鑒。但應(yīng)注意美國電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)是177。10%，不是177。5%。從美國標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)(ANSI C84la1980)的規(guī)定： “范圍A”進(jìn)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(dá)到“范圍A”的要求。 2.“范圍A”的要求： 115～120V系統(tǒng)： 有照明時(shí)：用電設(shè)備處110～125V；供電點(diǎn)114～126V。 無照明時(shí)：用電設(shè)備處108～125V；供電點(diǎn)114～126V。 460～480V系統(tǒng)：(包括480/277V三相四線制系統(tǒng)) 有照明時(shí)：用電設(shè)備處440～500V；供電點(diǎn)456～504V。 無照明時(shí)：用電設(shè)備處432～500V；供電點(diǎn)456～504V。 13200V系統(tǒng)：供電點(diǎn)12870～13860V。 ：115V、230V、460V等。照明額定電壓：120V、240V等。 從美國電壓標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算出的電壓偏差百分?jǐn)?shù)： 對電動(dòng)機(jī)；用電設(shè)備處(電機(jī)端子)無照明時(shí)+%、6%，有照明時(shí)+%，%；供電點(diǎn)+%，%。 對照明：用電設(shè)備處+%，%；供電點(diǎn)+5%，5%。 對高壓電源(額定電壓按13200V)：照明+5%，%；電動(dòng)機(jī)+%，%。 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(yán)格的條件時(shí)，10(6)kV變電所才可有載調(diào)壓。 在區(qū)域變電所實(shí)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(shí)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(jī)等)。因?yàn)楫?dāng)變電所調(diào)高輸送電壓后，線路中原來的有功負(fù)荷P和無或負(fù)荷Q都相應(yīng)增加，尤其是因網(wǎng)路的電抗相當(dāng)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(fù)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(fù)荷Q，并應(yīng)可調(diào)，方能達(dá)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(shí)行本條規(guī)定需要投入較多資金，在有條件時(shí)先做試點(diǎn)工作，逐步推廣實(shí)行。 我國已于1990年4月20日公布了國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量電壓允許波動(dòng)和閃變》(GB 1232690)，規(guī)定了電力系統(tǒng)公共供點(diǎn)由沖擊性功率負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃變電壓允許值。 電弧爐等沖擊性負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)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(dòng)機(jī)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(fù)荷以弧焊機(jī)為例，機(jī)器制造廠焊接車間或工段的弧焊機(jī)群總?cè)萘亢艽髸r(shí)，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(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，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(tái)時(shí)≤%～%，雙臺(tái)時(shí)≤%～%三臺(tái)及以上時(shí)≤%～%。在我國，《電熱設(shè)備電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》對電弧爐工作短路引起的供電母線的電壓波動(dòng)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(dòng)能滿足限制要求時(shí)，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(dāng)然也可采取其它措施，例如： ，(將降低鋼產(chǎn)量)。 。靜止補(bǔ)償裝置對大功率電弧爐或其它功率沖擊性負(fù)荷引起的電壓波動(dòng)和閃變以及產(chǎn)生的諧波有很好的補(bǔ)償作用，但它的價(jià)格昂貴，故在條文中不直接推薦。 為使人們了解靜止補(bǔ)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(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)有： 。第四屆國際交流與直流輸電會(huì)議于1985年9月在倫敦英國電機(jī)工程師學(xué)會(huì)(IEE)召開，SVC是會(huì)議的三個(gè)中心議題之一。會(huì)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(hù)費(fèi)用低。 。會(huì)議上專家又介紹實(shí)例，容量為192Mvar的SVC，可過載到800Mvar(大于4倍)。如晶閘管式SVC要達(dá)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(gè)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(gè)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(yàn)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(xiàng)部件則有各自的標(biāo)準(zhǔn)，如自飽和電抗器的標(biāo)準(zhǔn)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(hù)方便，同時(shí)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(xué)研究院研制成功的兩套自飽和電抗器式SVC已用于軋機(jī)沖擊負(fù)荷的補(bǔ)償。 諧波電力系統(tǒng)的危害一般有： 、變壓器、電動(dòng)機(jī)、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(jìn)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(biāo)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(biāo)上，有的只規(guī)定一個(gè)指標(biāo)，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(biāo)準(zhǔn)等。近期各國正在對諧波的限值不斷制訂更完善和嚴(yán)格的要求，但還沒有國際公認(rèn)的推薦標(biāo)準(zhǔn)。 我國國家標(biāo)準(zhǔn)諧波限值，目前正由有關(guān)部門進(jìn)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(fù)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(tái)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(gè)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(fù)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(tái)加移相線圈，使兩臺(tái)變壓器的一次側(cè)主線圈有15176。相角差，兩臺(tái)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(fèi)用和占地面積較多，設(shè)計(jì)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)。 第一款。是一般設(shè)計(jì)原則