供電電能質(zhì)量的四項重要指標

供電電能的質(zhì)量指標包括3項技術(shù)指標和1項運行調(diào)度指標，技術(shù)指標分別是電壓指標、頻率指標和波形及三相電壓對稱性指標，運行調(diào)度指標為可靠性要求。下面簡單介紹這四項指標對電能質(zhì)量的影響。

1. 電壓指標

根據(jù)規(guī)范要求，用戶受電端電壓偏離額定值的幅度不應(yīng)超過：

①35kV及以上用戶和對電壓質(zhì)量有特殊要求的用戶為±5%；

②10kV及以下用戶和低壓電力用戶為±7%；

③低壓照明用戶為+5%~-10%。

根據(jù)《城市電力網(wǎng)設(shè)計規(guī)則》規(guī)定：輸電網(wǎng)為750kV、500kV、330kV、220kV、110kV，高壓配電網(wǎng)為110kV、66kV，中壓配電網(wǎng)為20kV、10kV、6kV，低壓配電網(wǎng)為0.4kV（220V/380V）。輸電距離越大，采用的額定電壓等級也應(yīng)越高。一般每千伏電壓合理輸送距離為一千米左右(1km/kV)，不過還要看導線截面及輸送電力的大小。

額定電壓等級與設(shè)備的額定電壓不一定一致，一般向電網(wǎng)提供電力的設(shè)備，其輸出端的額定電壓要高于電網(wǎng)的額定電壓5%(較長距離輸電時要高10%），從電網(wǎng)取得電力的設(shè)備其輸入端的額定電壓，要與該電網(wǎng)的額定電壓一致。例如：向10kV電力網(wǎng)饋電的主變壓器，其一次額定電壓為35kV (或110kV)，則二次額定電壓為10.5kV(短距離輸電用)或11kV(長距離輸電用)。而作為從10kV電力網(wǎng)受電的配電變壓器，其一次額定電壓應(yīng)是10kV。

問

為什么主變壓器二次額定電壓要高于電力網(wǎng)額定電壓一個百分數(shù)？

答

這是因為變壓器二次額定電壓的定義是它的開路電壓。當主變壓器向電力網(wǎng)饋電時，其二次電流在二次繞組上的電壓降，要使二次端電壓下降，再加上輸電過程中線路上的電壓降，所以主變壓器的二次額定電壓要高于電力網(wǎng)額定電壓一個百分數(shù)。

運行電壓平穩(wěn)與否，是衡量電壓質(zhì)量的一個重要指標。電網(wǎng)電壓過高，說明供大于求；電網(wǎng)電壓過低，說明發(fā)電設(shè)備容量不夠。

低電壓對發(fā)電、供電設(shè)備及輸電系統(tǒng)的影響：

①使發(fā)電、供電設(shè)備(各級主變) 出力下降，損耗增大；

②電力網(wǎng)損耗增大；

③使供電系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。

低電壓對用戶的影響：

①電動機啟動困難甚至無法啟動；

②電動機轉(zhuǎn)速下降，電流增大，溫升過高，嚴重時可能燒壞電動機；

③用電設(shè)備達不到指標要求；

④使裝有欠壓保護的設(shè)備停機或無法啟動；

⑤燈具的發(fā)光效率降低，氣體放電型燈具可能無法啟動，即使勉強啟動工作，壽命也會下降；

⑥使無線電發(fā)射及接收設(shè)備的工作質(zhì)量下降。

2. 頻率指標

我國規(guī)定，供電系統(tǒng)的頻率標稱值為50Hz，運行中允許偏差的絕對值應(yīng)不大于下列要求。

①電力網(wǎng)容量在3000MW及以上：±0.2Hz。

②電力網(wǎng)容量在3000MW以下：±0.5Hz。

低頻率對發(fā)電、供電設(shè)備(各級主變)及電力網(wǎng)的影響：

①頻率降低，意味著發(fā)電機已經(jīng)過載，其轉(zhuǎn)速也相應(yīng)降低，作為原動力的汽輪機在低轉(zhuǎn)速下作超載運行，有可能使汽輪機葉片因共振而斷裂；

②使發(fā)電設(shè)備出力下降，頻率下降1Hz，出力下降3%；

③各級主變壓器出力下降，因勵磁電流隨頻率降低而升高，損耗也相應(yīng)增大；

④使電力網(wǎng)對事故的應(yīng)變能力下降，嚴重時能造成電網(wǎng)的解列，形成大面積停電。

低頻率對用戶的影響：

①電動機轉(zhuǎn)速下降，頻率下降1%，轉(zhuǎn)速至少下降1%；

②電動機出力達不到額定值；

③使某些以額定頻率為“標準值”的設(shè)備工作不正常；

④使無線電發(fā)射及接收設(shè)備的工作質(zhì)量下降。

3. 波形及三相電壓對稱性

電力網(wǎng)上的工頻電壓應(yīng)是準確的正弦波形，三相電壓應(yīng)相等且相位上互差120度。造成波形失真(波形畸變)的主要原因有：

①用戶電氣設(shè)備產(chǎn)生的畸變反饋到電力網(wǎng)，主要來自產(chǎn)生電弧的設(shè)備和整流設(shè)備；

②電力網(wǎng)上的各變電站所產(chǎn)生的波形失真，主要來自變壓器的非線性運行及電容器的補償。

高次諧波是由一個無畸變的基波與各種倍頻的正弦波形疊加而成的，該高次諧波對補償電容器的運行非常不利。

三相電壓不對稱性的原因可能是由于下列原因引起的：用戶使用大功率單相設(shè)備 (如電焊機等）；電力系統(tǒng)中出現(xiàn)不對稱故障(如單相接地、相間短路)。

4. 可靠性要求

35kV及以上系統(tǒng)，每年停電應(yīng)不超過一次；10kV系統(tǒng)每年停電不超過3次；對重要用戶的停電應(yīng)提前7日通知。

來源：網(wǎng)絡(luò)

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