【正文】 第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性
。 2）二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電。 （ 3）各負(fù)荷的供電方式應(yīng)根據(jù)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求和地區(qū)供電條件確定。 （ 1）加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，合理分布電源及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。 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(zhǎng)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(duì)國(guó)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。 （ 336） （ 3）用戶平均停電次數(shù)（ AITC1） （ 337） （ 4）用戶平均故障停電次數(shù)（ AFTC） （ 338） = ??（ 每 次 停 電 持 續(xù) 時(shí) 間 每 次 停 電 用 戶 數(shù) ）用 戶 平 均 停 電 時(shí) 間 總 供 電 戶 數(shù)= ? 每 次 停 電 用 戶 數(shù)用 戶 平 均 停 電 次 數(shù)總 用 戶 數(shù)= ? 每 次 故 障 停 電 用 戶 數(shù)用 戶 平 均 故 障 停 電 次 數(shù) 總 用 戶 數(shù)第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 供電可靠性參考指標(biāo) （ 1）用戶平均故障停電時(shí)間 （ 339） （ 2）故障停電平均持續(xù)時(shí)間 （ 340） = ??（ 每 次 故 障 停 電 時(shí) 間 每 次 故 障 停 電 用 戶 數(shù) ）用 戶 平 均 故 障 停 電 時(shí) 間 總 用 戶 數(shù)= ? 故 障 停 電 時(shí) 間故 障 停 電 平 均 持 續(xù) 時(shí) 間故 障 停 電 次 數(shù)第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 （ 3）平均停電次數(shù) （ 4）故障停電平均用戶數(shù) = ? 每 次 停 電 用 戶 數(shù)平 均 停 電 用 戶 數(shù)停 電 次 數(shù)=? 每 次 故 障 停 電 用 戶 數(shù)故 障 停 電 平 均 用 戶 數(shù)故 障 停 電 次 數(shù)第五節(jié) 供電中斷與中斷可靠性 上述供電可靠性指標(biāo)中的停電指長(zhǎng)時(shí)間供電中斷，即供電電壓幅值為零，且 持續(xù)時(shí)間超過(guò) 5m in（或1m in以上）的現(xiàn)象。 供電可靠性主要指標(biāo) （ 1）供電可靠率（ RS1）。 12 % 100 % 1% 2III? ? ? ? ? ?I?I? 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?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(guò)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(duì)稱分量法可求出線電流中正、負(fù)序分量分別為 其中， 。以方式 1為例，計(jì)算 。 1?cos 1? ?c os 66? ? 07六、改善三相不平衡的措施 例 31 額定電壓為 380V的 3臺(tái)單相負(fù)荷，其參數(shù)如下： 負(fù)荷 1： ， 負(fù)荷 2： ， 負(fù)荷 3： ， 試求不同接線方式時(shí)的三相電流不平衡度 。 3abbc GBj?3abcaG??六、改善三相不平衡的措施 此時(shí)各相電流為 可見，三相負(fù)荷達(dá)到平衡。 ab ab abY G jB??39。設(shè) ab間接有單相用電負(fù)載，見圖 310（ a），其導(dǎo)納 。 （ 6）加裝三相平衡裝臵。 （ 4）將不對(duì)稱負(fù)荷采用單獨(dú)的變壓器供電。 （ 2）將不對(duì)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(guò)大。 顯然，采用圖 39（ a）所示的負(fù)荷分配方式采用圖 39（ b）所示的負(fù)荷分配方式更有利于系統(tǒng)三相平衡 。采用圖 39（ a）的接線方式時(shí)，三相負(fù)荷的有功功率均為 25MVA， A、 B兩相的無(wú)功功率同是 9Mvar，與 C相 8Mvar的無(wú)功功率相差不大。 六、改善三相不平衡的措施 P1=5MW， 減小系統(tǒng)三相不平衡的常用方法有如下幾種： （ 1） 將不對(duì)稱負(fù)荷合理分布于三相中，使各相負(fù)荷盡可能平衡。 （ 5）線損。 （ 3）換流器（圖 38）。由于負(fù)序分量的存在，三相不平衡對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生不良影響，具體表現(xiàn)如下： （ 1）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 而供電系統(tǒng)的不平衡主要來(lái)自于供電線路的不平衡。事故性不平衡由系統(tǒng)中各種非對(duì)稱性故障引起。 100%LUdSS? ??LSd二、三相不平衡度的定義 三、三相不平衡度的限值 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 155431995《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常電壓不平衡度允許值為 2%，短時(shí)不得超過(guò) 4%；接于公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶，引起該點(diǎn)正常電壓不平衡度允許值一般為 %。 式（ 333）只能用于距離發(fā)電廠以及大型電機(jī)電氣距離較遠(yuǎn)的公共連接點(diǎn)處三相電壓不平衡度的近似計(jì)算。在不含零序分量的三相系統(tǒng)中，只要知道三相電量 a、 b、c，即可由下式求出三相不平衡度： ,UI??12,UU,II二、三相不平衡度的定義 工程上為了估算某個(gè)不對(duì)稱負(fù)荷的公共連接點(diǎn)上造成的三相電壓不平衡度，可用公式（ 333）進(jìn)行近似計(jì)算。 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。 二、三相不平衡度的定義 根據(jù)對(duì)稱分量法，三相系統(tǒng)中的電量可分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量三個(gè)對(duì)稱分量。對(duì)于三相系統(tǒng)，系統(tǒng)的不對(duì)稱直接導(dǎo)致不平衡，所以不對(duì)稱三相系統(tǒng)和不平衡三相系統(tǒng)在使用上不作嚴(yán)格區(qū)分。 P?P A B C A A B B C CP P P u i u i u i? ? ? ? ? ? ?第四節(jié) 電壓三相不平衡 u=0 =iA A iA? ? ? ?，將式（ 320）和（ 321）代人式（ 328），經(jīng)整理后得 （ 328） 上式中第二個(gè)方括號(hào)與時(shí)間有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，它不等于零。在任意時(shí)刻，三相瞬時(shí)總功率與時(shí)間無(wú)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)。 第四節(jié) 電壓三相不平衡 換言之，式（ 320）和（ 321）所表示的系統(tǒng)如果同時(shí)滿足以下條件 (322） （ 323） 那么該系統(tǒng)是對(duì)稱的，反之則是不對(duì)稱的。對(duì)稱三相系統(tǒng)是指三相電量 數(shù)值相等、頻率相同、相位互差 120度 的系統(tǒng)。 （ 3）調(diào)整頻率只有改變發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)功率這一唯一的措施，而調(diào)整電壓的措施卻很多。 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(dòng)切除發(fā)電機(jī)等。 五、電力系統(tǒng)頻率調(diào)整和控制 （ 4）高峰和低峰負(fù)荷期間，發(fā)電機(jī)出力的增減速度與負(fù)荷的增減速度不一致。 二次調(diào)整 ： 利用發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器，針對(duì)變化幅度大 (%~%)，變動(dòng)周期 長(zhǎng) (10s~30s)的頻率偏差。分為：一次調(diào)整、二次調(diào)整。 （ 5）頻率偏差大使感應(yīng)式電能表的計(jì)量誤差加大。 （ 3）處于低頻率電力系統(tǒng)中的異步電動(dòng)機(jī)和變壓器其主磁通會(huì)增加，勵(lì)磁電流會(huì)隨之增加，系統(tǒng)所需無(wú)功功率大為增加，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓水平降低，造成調(diào)壓困難。 （ 1）降低發(fā)電機(jī)組效率，引起頻率或電壓崩潰。（工業(yè)企業(yè)） （ 2）降低勞動(dòng)生產(chǎn)率。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(duì)有功功率總需求的時(shí)候，頻率偏差為零。當(dāng)發(fā)電機(jī)與負(fù)荷間出現(xiàn)有功功率不平衡時(shí)，系統(tǒng)頻率就會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)，出現(xiàn)頻率偏差。 預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的系統(tǒng)頻率允許偏差將達(dá)到 三、頻率偏差產(chǎn)生的原因 當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷功率總需求 (包括電能傳輸環(huán)節(jié)的損耗 )與系統(tǒng)電源的總供給相平衡時(shí)，才能維持所以發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的恒定。 用戶沖擊負(fù)荷引起的系統(tǒng)頻率變動(dòng)一般不得超過(guò) 一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家允許的系統(tǒng)頻率偏差為 。 re Nf f f? ??f?一、頻率偏差的定義 二、頻率偏差限值 我國(guó)國(guó)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 。 頻率偏差屬于頻率變化范疇。圖中， G代表常規(guī)發(fā)電機(jī)組，其額定頻率為 50Hz； G/M代表抽水蓄能機(jī)組，其工作頻率為 3080Hz。 不同標(biāo)稱頻率的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，必須通過(guò)變頻調(diào)速裝臵才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。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(jí)和以正弦函數(shù)波形變化的交流電向用戶供電。 一、頻率偏差的定義 根據(jù)工學(xué)理論，正弦量在單位時(shí)間內(nèi)交變的次數(shù)稱為頻率，用 f表示，單位為 Hz。要保證用戶和發(fā)電廠的正常運(yùn)行就必須嚴(yán)格控制系統(tǒng)頻率，使系統(tǒng)的頻率偏差控制在允許的范圍內(nèi)。 B +C+D= A +3供 電 電 壓 合 格 率 （ ） 表 34 我國(guó)某大城市電網(wǎng) 2023年供電電壓合格率統(tǒng)計(jì)表 第三節(jié) 電力系統(tǒng)頻率偏差 頻率是電能質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。 (315)