摘要:随著(zhe)電網電能質量污染問題的(de)日益加劇,電能質量對(duì)電力用(yòng)戶的(de)影(yǐng)響已逐漸受到關注,但電能質量對(duì)電網本身安全性的(de)影(yǐng)響缺乏足夠的(de)重視。文中概述了(le)電能質量的(de)定義和(hé)特點,概括了(le)電能質量對(duì)電網安全的(de)諸多(duō)影(yǐng)響,并提出了(le)應對(duì)措施。
1電能質量定義
IEC标準對(duì)電能質量的(de)定義爲,電能質量是指供電裝置在正常工作情況下(xià)不中斷和(hé)幹擾用(yòng)戶使用(yòng)電力的(de)物(wù)理(lǐ)特性。最嚴重的(de)電能質量問題是電壓跌落和(hé)電壓完全中斷。
2電能質量問題的(de)特點
(1)動态性。電能從發電生産到用(yòng)戶消耗是一個(gè)整體,其流動始終處于動态平衡中,并且随著(zhe)電網結構和(hé)負荷的(de)改變而不斷變換。
(2)相關性。電能不易大(dà)量存儲,其生産、輸送、分(fēn)配和(hé)轉換過程直至消耗幾乎是同時(shí)進行的(de)。
(3)傳播性。電力系統是一個(gè)複雜(zá)的(de)網絡,爲電能的(de)傳播提供了(le)最好的(de)傳輸途徑。
(4)潛在性。電能質量的(de)擾動複雜(zá)多(duō)變,事故的(de)誘發條件複雜(zá),其質量的(de)下(xià)降造成對(duì)系統用(yòng)電設備的(de)損害有時(shí)并不立即顯現,爲安全運行留下(xià)隐患。
(5)複雜(zá)性。電能質量的(de)多(duō)指标性作用(yòng)于同一個(gè)系統時(shí),如何綜合給出電能質量的(de)評判标準是非常困難的(de)。
(6)整體性。保證電能質量要靠多(duō)方的(de)努力,因此要求電力供應方、電力使用(yòng)方、設備制造商等共同協作,制訂統一和(hé)可(kě)操作的(de)适度質量标準或單獨的(de)供電質量協議(yì),或者按照(zhào)電力用(yòng)戶對(duì)電能質量的(de)不同要求實行分(fēn)級控制和(hé)管理(lǐ)。
3電能質量對(duì)電網安全的(de)影(yǐng)響
電能質量問題對(duì)電力系統安全的(de)影(yǐng)響可(kě)以從一次和(hé)二次系統分(fēn)别加以分(fēn)析。對(duì)于一次系統,電能質量問題會惡化(huà)系統設備的(de)運行工況,直接威脅系統的(de)安全運行;譬如,諧波可(kě)能引起諧振,諧振高(gāo)電壓加在電容器兩端,因爲高(gāo)次諧波對(duì)電容器的(de)阻抗很小,所以電容器容易因過負荷而擊穿。高(gāo)次諧波電流流過變壓器,使變壓器的(de)鐵心損耗增加;高(gāo)次諧波電流流入電動機,不僅鐵心損耗增加,而且使轉子發生振動,嚴重影(yǐng)響機械加工質量。高(gāo)次諧波使電力系統發生電壓諧振,在線路上引起過電壓,會擊穿設備絕緣。負序和(hé)諧波對(duì)發電機不僅有熱(rè)效應,産生局部發熱(rè),而且會使發電機組産生振動,并伴有噪音(yīn),嚴重威脅機組的(de)安全穩定運行。對(duì)于二次系統,當電能質量問題威脅到系統設備的(de)安全運行時(shí),二次系統的(de)保護部分(fēn)會自動使系統設備退出運行,從而會引發一些不可(kě)預料的(de)結果;另一方面,電能質量問題可(kě)能會使保護裝置發生誤動、拒動等問題,從而對(duì)電力系統的(de)安全穩定運行造成嚴重的(de)後果。
4應對(duì)措施
電網中電能質量的(de)運行監督,目前主要由各級電力調度部門進行日常的(de)電壓和(hé)頻(pín)率偏差監測和(hé)調整。随著(zhe)電網的(de)發展和(hé)負荷結構的(de)變化(huà),對(duì)電能質量的(de)幹擾越來(lái)越嚴重,與此相應,對(duì)電能質量的(de)要求卻越來(lái)越高(gāo),電能質量的(de)标準也(yě)在不斷完善。爲了(le)适應這(zhè)種形勢,全國各網、省(市)均建立了(le)電能質量檢測中心(站),對(duì)電網中諧波、電壓波動和(hé)閃變、三相電壓不平衡度等質量指标一般由檢測中心(站)采取不定時(shí)或專門檢測,發現問題再和(hé)相關用(yòng)戶協商,采取措施解決。這(zhè)裏存在一個(gè)較大(dà)的(de)電能質量運行監督的(de)“盲區(qū)”,即負責電網運行監督的(de)調度人(rén)員(yuán)并不實時(shí)掌握電網中這(zhè)些指标的(de)狀況,從而在運行方式安排上,不能顧及這(zhè)些指标的(de)變化(huà)可(kě)能對(duì)用(yòng)戶供電質量及電網安全帶來(lái)的(de)影(yǐng)響。
消除電能質量運行監督的(de)“盲區(qū)”對(duì)電網安全和(hé)保證供電質量都有重要意義,爲此需要進行下(xià)列工作。
(1)加強對(duì)幹擾源用(yòng)戶的(de)接入和(hé)運行管理(lǐ)。對(duì)于電網中大(dà)的(de)幹擾源用(yòng)戶,在供電方案論證時(shí)應進行電能質量評估。對(duì)于幹擾(諧波、負序、電壓波動和(hé)閃變等)評估不合格的(de)用(yòng)戶,應協助制定治理(lǐ)方案,并與供電工程同步實施。大(dà)幹擾源用(yòng)戶接入系統後,應對(duì)系統接入點的(de)電能質量進行實時(shí)監測,一旦發現超标,應協助查找原因和(hé)制定治理(lǐ)方案,并限期實施,使之達标。
(2)充分(fēn)利用(yòng)網絡資源,開發電能質量監測系統,使運行人(rén)員(yuán)及時(shí)掌握電網中電能質量全面狀況,消除安全隐患。
(3)擴展電力調度業務範圍。調度運行日志上應反映較全面的(de)電能質量指标;運行方式安排上,應考慮對(duì)幹擾源負荷供電帶來(lái)的(de)一些特殊問題(如諧波、電壓波動和(hé)閃變指标變化(huà),以及繼電保護和(hé)自動裝置定值的(de)調整等)。
(4)健全電能質量監督管理(lǐ)體系,進一步修訂、完善《電網電能質量技術監督管理(lǐ)規定》,在電力調度運行規程中,補充相關電能質量監測、調整的(de)内容。
(5)盡快(kuài)落實《電力法》中關于上網電價實行“同網同質同價”規定,制定具體辦法和(hé)實施步驟。
(6)普及電能質量專業知識,特别是對(duì)電網運行監督崗位上的(de)技術人(rén)員(yuán),應全面了(le)解電能質量的(de)檢測、超标的(de)危害、電能質量指标和(hé)運行方式的(de)關系、降低電能質量危害的(de)措施以及電能質量标準等方面的(de)知識。
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