閥門(mén)定位儀器 SRD991-BDNS7EA4NY-V02

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提高質(zhì)量

編輯

電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活極為重要的能源， 它作為電力部門(mén)向用戶(hù)提供的由發(fā)電、供電、用電三方面共同保證質(zhì)量的特殊商品， 其質(zhì)量的好壞越來(lái)越受到關(guān)注。電能質(zhì)量的技術(shù)治理與控制是改善電能質(zhì)量的有效方法， 也是優(yōu)質(zhì)供用電的必要條件， 但電能質(zhì)量具有動(dòng)態(tài)性、相關(guān)性、傳播性、復(fù)雜性等特點(diǎn)， 對(duì)電能質(zhì)量的控制和提高并不是一件輕而易舉的事。為確保電能質(zhì)量的有效控制， 本文從電能質(zhì)量的全面質(zhì)量管理的技術(shù)角度對(duì)提高電能質(zhì)量的方法進(jìn)行了分析與探討，努力滿足電能質(zhì)量的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)， 并和同行分享。

1電能質(zhì)量控制分析概述

1. 1電能質(zhì)量的衡量指標(biāo)

圍繞電能質(zhì)量的含義， 電能質(zhì)量的衡量指標(biāo)通常包括如下幾個(gè)方面：

( l) 電壓質(zhì)量

指實(shí)際電壓與理想電壓的偏差， 反映供電企業(yè)向用戶(hù)供應(yīng)的電能是否合格。這里的

電力系統(tǒng)電能質(zhì)量

偏差應(yīng)是廣義的，包含了幅值、波形和相位等。這個(gè)定義包括了大多數(shù)電能質(zhì)量問(wèn)題， 但不包括頻率造成的電能質(zhì)量問(wèn)題， 也不包括用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響和污染。

( 2) 電流質(zhì)量

反映了與電壓質(zhì)量有密切關(guān)系的電流的變化， 電力用戶(hù)除對(duì)交流電源有恒定頻率、正弦波形的要求外，還要求電流波形與電壓同相位以保證高功率因數(shù)運(yùn)行。這個(gè)定義有助于電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善， 并降低線損， 但不能概括大多數(shù)因電壓原因造成的質(zhì)量問(wèn)題。

其它的指標(biāo)還有供電質(zhì)量、用電質(zhì)量等， 這些指標(biāo)共同反映了電力系統(tǒng)生產(chǎn)傳輸?shù)碾娔艿馁|(zhì)量， 并可以依據(jù)這些指標(biāo)對(duì)電能進(jìn)行管理 [4]  。

1. 2電能質(zhì)量的影響因素

( 1) 電力負(fù)荷構(gòu)成的變化

目前， 電力系統(tǒng)中存在大量非線性負(fù)荷: 大規(guī)模電力電子應(yīng)用裝置( 節(jié)能裝置、變頻設(shè)備等) ， 大功率的電力拖動(dòng)設(shè)備、直流輸出裝置、電化工業(yè)設(shè)備( 化工、冶金企業(yè)的整流) 、電氣化鐵路、煉鋼電弧爐( 交、直流) 、軋機(jī)、提升機(jī)、電石機(jī)、感應(yīng)加熱爐及其它非線性負(fù)荷。

( 2) 大量諧波注入電網(wǎng)

含有非線性、沖擊性負(fù)荷的新型電力設(shè)備在實(shí)現(xiàn)功率控制和處理的同時(shí)， 都不可避免地產(chǎn)生非正弦波形電流， 向電網(wǎng)注入諧波電流， 使公共連接點(diǎn)( PCC) 的電壓波形嚴(yán)重畸變， 負(fù)荷波動(dòng)性和沖擊性導(dǎo)致電壓波動(dòng)、瞬時(shí)脈沖等各種電能質(zhì)量干擾。

( 3) 電力設(shè)備及裝置的自動(dòng)保護(hù)和正常運(yùn)行

大型電力設(shè)備的啟動(dòng)和停運(yùn)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)的跳閘及重合等對(duì)電能質(zhì)量的影響， 使額定電壓暫時(shí)降低、產(chǎn)生電壓波動(dòng)與閃變， 對(duì)電能質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。

2提高電能質(zhì)量的方法探討

2. 1常用技術(shù)措施

( 1) 中樞調(diào)壓

電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的主要目的是采取各種調(diào)壓手段和方法， 在各種不同運(yùn)行方式下， 使用戶(hù)的電壓偏差符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷眾多， 對(duì)每個(gè)用電設(shè)備的電壓都進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整， 既不可能也無(wú)必要。

電力系統(tǒng)電壓的監(jiān)視和調(diào)整可以通過(guò)對(duì)中樞點(diǎn)電壓的監(jiān)視和調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。所謂中樞點(diǎn)是指電力系統(tǒng)可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠和變電站的母線， 很多負(fù)荷都由這些母線供電。若控制了這些中樞點(diǎn)的電壓偏差， 也就控制了系統(tǒng)中大部分負(fù)荷的電壓偏差。

除了對(duì)中樞點(diǎn)進(jìn)行調(diào)壓， 還可以進(jìn)行發(fā)電機(jī)調(diào)壓、調(diào)壓器調(diào)壓等， 實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定， 從而提高電能質(zhì)量。

( 2) 諧波的抑制

解決電能諧波的污染和干擾， 從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波的抑制， 從工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際來(lái)看， 已經(jīng)有很多行之有效的解決方法， 概括起來(lái)主要可以采取下面的兩種方法：

諧波的抑制

a.增加換流裝置的相數(shù)換流裝置是供電系統(tǒng)主要諧波源之一。理論分析表明， 換流裝置在其交流側(cè)與直流側(cè)產(chǎn)生的特征諧波次數(shù)分別為p k+ 1 和p k( p 為整流相數(shù)或脈動(dòng)數(shù)， k 為正整數(shù)) ， 當(dāng)脈動(dòng)數(shù)由p = 6 增加到p = 12 時(shí)， 其特征諧波次數(shù)為可以有效清除的幅值較大的低頻項(xiàng)， 從而大大地降低了諧波電流的有效值。

b. 無(wú)源濾波法和有源濾波法為了減少諧波對(duì)供電系統(tǒng)的影響， 實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)， 根本的方法是從諧波的產(chǎn)生源頭抓起， 設(shè)法在諧波源附近防止諧波電流的產(chǎn)生， 從而有效降低諧波電壓。

防止諧波電流危害的方法， 一是被動(dòng)的防御， 即在已經(jīng)產(chǎn)生諧波電流的情況下， 采用傳統(tǒng)的無(wú)源濾波的方法， 由一組無(wú)源元件: 電容、電抗器和電阻組成的調(diào)諧濾波裝置， 減輕諧波對(duì)電氣設(shè)備的危害； 另一種方法是主動(dòng)的預(yù)防諧波電流的產(chǎn)生， 即有源濾波法， 其基本原理是利用關(guān)斷電力電子器件產(chǎn)生與負(fù)荷電流中諧波電流分量大小相等、相位相反的電流來(lái)消除諧波 [2]  。

防雷措施

編輯

供電部門(mén)的防雷工作是極其艱巨的，設(shè)備一旦損壞就有可能促使整個(gè)電力系統(tǒng)癱瘓，造成無(wú)法挽回的損失。因此，在變電站設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要重視變電站設(shè)備的安全穩(wěn)定，確保供電的可靠性。下面就主要分析一些國(guó)內(nèi)電網(wǎng)架空線路以及變電站的主要防雷措施：

1. 高壓防雷技術(shù)

高壓防雷

電力裝置通過(guò)裸導(dǎo)線架空線路的方式進(jìn)行電力傳輸，而架空線路一般設(shè)置在離地面6～18m的空間范圍內(nèi)，這時(shí)雷電入侵波產(chǎn)生的雷電過(guò)電壓會(huì)促使線路或者設(shè)備絕緣擊穿，進(jìn)而遭到破壞。利用高壓防雷技術(shù)，通過(guò)給線路或者設(shè)備人為地制造絕緣薄弱點(diǎn)即間隙裝置，間隙的擊穿電壓比線路或者設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平低，在正常運(yùn)行電壓下間隙處于隔離絕緣狀態(tài)，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)強(qiáng)大的過(guò)電壓使間隙擊穿，從而產(chǎn)生接地保護(hù)，起到保護(hù)線路或設(shè)備絕緣的作用 [5]  。

2. 間隙保護(hù)技術(shù)

間隙保護(hù)就是變壓器中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)裝置。線路大體的兩極由角形棒組成，一極固定在絕緣件上連接帶電導(dǎo)線，另一極直接接地，間隙擊穿后電弧在角形棒間上升拉長(zhǎng)，當(dāng)電弧電流變小時(shí)可以自行熄弧，間隙保護(hù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)量小，而缺點(diǎn)則是當(dāng)電弧電流大到幾十安以上時(shí)就沒(méi)法自行熄弧，保護(hù)特性一般，而且間隙動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生截波，對(duì)變壓器本身的絕緣也不利。

3. 避雷器保護(hù)技術(shù)

避雷器是一種雷電流的泄放通道，也是一種等電位連接體，在線路上并聯(lián)對(duì)地安

避雷器

裝，正常運(yùn)行下處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，避雷器將雷電電流迅速泄入大地，同時(shí)使大地、設(shè)備、線路處在等電位上，從而保護(hù)設(shè)備免遭強(qiáng)電勢(shì)差的損害。避雷器技術(shù)當(dāng)然也存在很多的缺點(diǎn)，由于避雷器的選用受安裝地點(diǎn)的限制，其當(dāng)受到雷擊或者雷擊感應(yīng)的能量相當(dāng)大，靠單一的避雷器件很難將雷電流全部導(dǎo)入大地而自身不會(huì)損壞。另外，間隙保護(hù)和避雷器技術(shù)都是靠間隙擊穿接地放電降壓來(lái)起到保護(hù)的作用，這兩種防雷技術(shù)往往會(huì)造成接地故障或者相間短路故障，所以不能達(dá)到科學(xué)合理的保護(hù)作用。

保護(hù)裝置

編輯

介紹

電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置機(jī)保護(hù)是由高集成度、總線不出芯片單片機(jī)、高精度電

保護(hù)裝置

流電壓互感器、高絕緣強(qiáng)度出口中間繼電器、高可靠開(kāi)關(guān)電源模塊等部件組成。微機(jī)保護(hù)裝置主要作為110KV及以下電壓等級(jí)的發(fā)電廠、變電站、配電站等，也可作為部分70V-220V之間電壓等級(jí)中系統(tǒng)的電壓電流的保護(hù)及測(cè)控 [6]  。

原理

電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、Watchdog等組成。目前數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器（MCU），即通常所說(shuō)的單片機(jī);輸入輸出通道包括模擬量輸入通道（模擬量輸入變換回路（將CT、PT所測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成更低的適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V）、低通濾波器及采樣、A/D轉(zhuǎn)換）和數(shù)字量輸入輸出通道（人機(jī)接口和各種告警信號(hào)、跳閘信號(hào)及電度脈沖等）