工廠供電 第一章 第二節(jié) 電壓波動及其抑制

1-2-5電壓波動及其抑制的電壓與電能質(zhì)量

5.電壓波動及其抑制

電壓波動（Fluctuation）：是指電力系統(tǒng)電壓的短時而快速的變動。閃變（Flick）：由電壓波動引起的燈光閃爍對人眼腦產(chǎn)生的刺激效應(yīng)。電壓波動會影響用電設(shè)備的正常工作，應(yīng)設(shè)法抑制。第三節(jié)電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量電壓波動的抑制措施：1）對負(fù)荷變動劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鲉为毠╇姟?）設(shè)法增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗。3）在系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動時，減少或切除引起電壓波動的負(fù)荷。4）對大容量電弧爐的爐用變壓器，宜由短路容量較大的電網(wǎng)供電，一般是選用更高電壓等級的電網(wǎng)供電。5）對大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)能“吸收”沖擊無功功率的靜止型無功補償裝置（SVC）。SVCSVC不僅僅是高壓無功補償裝置，它的全稱是“靜止式動態(tài)無功功率補償裝置”在工業(yè)應(yīng)用中，它主要以抑制閃變、提高電網(wǎng)的功率因數(shù)、濾除負(fù)荷的諧波、消除三相不平衡電流、改善電網(wǎng)運行電能質(zhì)量為主要控制目標(biāo)；在電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)應(yīng)用中，對于解決各種負(fù)載所產(chǎn)生的無功沖擊是很有效的。使電網(wǎng)電壓波動明顯改善，功率因數(shù)明顯提高，是一種技術(shù)含量高、經(jīng)濟效益顯著的新型節(jié)能裝置。Svc電原理圖SVC如圖接入系統(tǒng)中，電容器提供固定的容性無功Qc，補償電抗器通過的電流決定了補償電抗器輸出的感性無功QTCR的大小，感性無功和容性無功相互抵消，只要能做到系統(tǒng)無功QN=Qv（系統(tǒng)所需）-Qc+QTCR=常數(shù)（或者0），則能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)功率因數(shù)=常數(shù)，電壓幾乎不波動，關(guān)鍵是準(zhǔn)確控制晶閘管的觸發(fā)角。得到所需要的流過補償電抗器的電流。晶閘管變流裝置和控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這個功能。采集母線的無功電流值和電壓值，合成無功值，和所設(shè)定的恒無功值進行比較，計算得到的觸發(fā)角大小。通過晶閘管觸發(fā)裝置，使晶閘管流過所需要的電流。諧波的定義國際電工標(biāo)準(zhǔn)(IEC555-2,1982)定義為：“諧波為一周期波或量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。供電系統(tǒng)諧波的定義是對周期性非正弦電量進行傅立葉級數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。通俗的說：諧波是：指電網(wǎng)中非基波（50Hz中國）的其他頻率的電流或電壓，諧波亦屬于無功類別。畸變波形的諧波分量諧波產(chǎn)生的原因波形畸變在非線性電阻上加理想正弦電壓，但流過的電流是非正弦的，電流波形發(fā)生畸變。因此，非線性設(shè)備是電力系統(tǒng)諧波源。圖6-2表明畸變波形可用正弦波形的和表示。產(chǎn)生電力諧波的設(shè)備不間斷電源計算機充電器音像設(shè)備變頻空調(diào)晶閘管調(diào)光設(shè)備電子節(jié)能燈等

變頻調(diào)速器直流調(diào)速系統(tǒng)整流設(shè)備中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備晶閘管溫控加熱設(shè)備焊接設(shè)備電弧爐

電力機車電力諧波的主要危害降低功率因數(shù)，降低電力設(shè)備容量，增加電力損耗；導(dǎo)致配電系統(tǒng)共振，危及系統(tǒng)安全；導(dǎo)致無功補償設(shè)備無法正常運行甚至燒毀；引起繼電保護設(shè)施的誤動作，導(dǎo)致意外斷電；增加電機振動，影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機壽命；導(dǎo)致變壓器、線路、電機過熱，加速設(shè)備絕緣老化；延緩電弧熄滅，影響斷路器的分?jǐn)嗳萘?；增加電壓峰值，降低絕緣介質(zhì)壽命；導(dǎo)致中線過載，甚至引發(fā)事故；導(dǎo)致電力計量儀表誤差；干擾鄰近的電力電子設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備和通訊設(shè)備9電力狡諧波駐的主辭要危碧害.諧波作對人榴體有槐影響——從人刑體生河理學(xué)反來說注，人肆體細(xì)除胞在械受到黃刺激蛙興奮客時，尚會在圈細(xì)胞賺膜靜盞息電走位基屢礎(chǔ)上貫發(fā)生西快速各電波毅動或公可逆吹翻轉(zhuǎn)表，其剃頻率慎如果寸與諧洋波頻橡率相惠接近噸，電境網(wǎng)諧滑波的喪電磁琴輻射品就會勤直接約影響神人的總腦磁晚場與聲心磁多場。三繡：三萌相電咱壓不龜平衡飲度三相傍不平賴衡：棉是指眼在電卻力系辰統(tǒng)中三相皂電流（或多電壓掛）幅許值不鴉一致定，且爭幅值蓄差超犧過規(guī)偽定范萌圍。所謂阻“三庸相不挺平衡扛度”侮其實澆有二惑個，兇一個桑是三虎相電厲壓不沙平衡尿度，環(huán)另一糧個是田三相剝電流互不平雁衡度巾，二載者互尸相影玻響；三相快平衡尾（或軌對稱幼）三相座電壓板（或渾電流惡）大繪小相錯等，陳相位憲依次嫂（A、B、C）相溪差12勢0?例如終：三相電壓相量圖在三驅(qū)相供盯電系拐統(tǒng)中董，如親果三離相的慘電壓部、電流腳幅值洞或有將效值鳥不等改，或答者三毅相的拆電壓叛或電渣流相啟位差雕不為12婚0o時，否則稱襖此三助相電慰壓或災(zāi)電流士不平蟻衡。三相藏不平甜衡度電壓妄或電點流不少平衡嘩度分圍別用εU或εI表示,即用電耽壓或鋸電流季負(fù)序疾分量敲與正灰序分義量的義方均助根值尤的百懇分比天表示。式中U1為三飽相電蛙壓的這正序杰分量處方均徐根值,V位;U2為三快相電遠(yuǎn)壓的神負(fù)序樹分量陷方均勁根值,V。什么董叫方陪均根方均乓根（售有時發(fā)也叫糧均方跟根師）即：缸將N個項值的平透方和籠除以N后開腦平方滋的結(jié)蓬果，耍即均暢方根跡的結(jié)課果。什么腿是負(fù)撲序分膝量不平遞衡的局三相努電壓劇或電朝流，動按對商稱分挖量法牽，可分菜解為替正序票分量社、負(fù)屢序分冶量和湯零序規(guī)分量或。正序袖分量冶：三互相幅告值相串等，遷相位焦為A1相超前B1相12調(diào)0度，B1相超泳前C1相12貼0度。負(fù)序墓分量野：三羞相幅隱值相仆等，芬相序紀(jì)與正長序相制反。零序文分量順：三苗相幅盆值、民相位拐均相階等。三相拜電壓蟲不平悅衡對伍電機奇的影奏響以最你常用趨的三進相感好應(yīng)電訪動機槍為例估，其針負(fù)相廚序阻爛抗遠(yuǎn)隙小于取正相變序阻竄抗，幟所以茶即使伙是輕摸微的腔電壓億不平球衡也虧會引東起可猜觀的咬負(fù)相熔序電逐流，厭導(dǎo)致狗電動經(jīng)機定般子繞孤組額暫外之辟銅損嚴(yán)，使的電機蕩之溫踩升過肉高。負(fù)相碎序電魚流引毅起的捷過熱器，會呈破壞糧繞組果之絕巷緣，陸使繞熟組產(chǎn)沃生捷散路，計致使接有效沿匝數(shù)漿減少爛，最誰后引徐起故刮障。如果茅在不騰平衡娘的供黎電狀欣態(tài)下肥想要朋避免睛電動支機過怪熱，泊就必閉須減焰少其阻機械旨負(fù)荷描，其排效果肺相當(dāng)唇于減緒少電蘋動機逃的有晨效容堡量，顫我們盆稱這硬樣的碎情形找為「婦減額鞭運轉(zhuǎn)波」，久例如粒一部襪額定10馬力昌的電遣動機坡在不初平衡在電壓宮下，裳可能鐵只能陽輸出7.猶5馬力者。三相耕電壓韻不平跑衡供勇電產(chǎn)絹生諧命波不平啄衡電退壓供庭電時繼的電座流波丈形，辟其頻狐譜中誘除了河特性蟻諧波困之外撥，還柱含有血三次哄諧波梨及其缸奇次邁倍之據(jù)非特渡性諧至波。三相便不平思衡對栽供電區(qū)系統(tǒng)濁的影諒響供電蜘系統(tǒng)柄中的鍛發(fā)電蛛機對協(xié)負(fù)相杜序電領(lǐng)流的以承受嘆能力凝也相踐當(dāng)有黨限，犧過度紅的不冶平衡沈電流拍會觸悼動發(fā)運電機舒的保禍護系軋統(tǒng)引穴起發(fā)鑄電機娃跳脫磚，此桿種情場形會停嚴(yán)重攏影響翠系統(tǒng)待的供諷電可崖靠度捎。配電繳系統(tǒng)桑三相鍵負(fù)載憤的不油平衡儲也是律增加歇系統(tǒng)頑損失瞇的重您要原展因之施一，雕而且痕會降項低設(shè)像備及報線路渣的供位電能責(zé)力。電壓懂調(diào)整脊設(shè)備祖在不鑼平衡御電壓輩下容爺易誤毯動作商，特襯別是澤線路衛(wèi)電壓刪補償騰設(shè)備賣。降低如不平撤衡度震的措那施運行寇實際所采訪用的權(quán)解決豪辦法卸：1）將傻不對鉛稱負(fù)瘋荷分散接到帆不同針的供慰電點蘋；2）使鋸不對犧稱負(fù)騾荷平衡分配勿到各緒相；3）將和不對詠稱負(fù)肢荷連省接到喊更高路電壓隔級上絡(luò)供電品；4）采愛用平棗衡裝越置。三相鵝電壓校不平面衡度雀的簡控單實循際測鵲量用普戰(zhàn)通萬誤用表彎，打漿到交斗流75樂0V（有訂些表譯不是配這個閥檔，浩只要源高于45半0V就可頸以）帳檔。分別澆測AB吵B再C穩(wěn)AC看三裙個值睜是不元是相騎等卷一傭般相辭差在5V以內(nèi)貍是正拌常的四電壓費暫降滲與短遵時間波中斷定義電壓星暫降:供電暗電壓的均方包根值設(shè)在短卡時間日突然校下降頂?shù)氖绿奂?典型粒持續(xù)淺時間際為0.壁5-攜-3喇0周波Vr悶ms:電壓壩均方鏟根值N:每周陷波的參采樣習(xí)數(shù)Vi遙:電壓修暫降泳持續(xù)豈時間陳內(nèi)被采宇樣電言壓數(shù)電壓致短時袖間中叢斷短時氣間中辱斷的胞定義當(dāng)電較壓方明均根皇值降欄低到懲接近缸于零喊時，套則稱每為中袍斷。由于虛對電圣壓暫數(shù)降下鼓降幅拆度定居義的愧不同恒，對厭“接接近于灑零”型也有幻玉不同誕的定撞義IE待C定義較“接則近于友零”雁為“斤低于淺額定婆電壓派的1膠%”餐；IE敬EE定義養(yǎng)為“輪低于弊10父%”[I懸EE踐E婦St濁d.梁11揚59理-1吃99宰5]。電壓被暫降灑與短修時間糕中斷許造成后的危捏害與雄損失▲由孩于一長次電思壓暫輔降而員使某笨生產(chǎn)處線重半新啟斜動需鞭花費公50湖,0霧00店美元以；▲某突玻璃維制品央廠工期頻5京個周浴期的冠電壓維中斷較，造亭成損撐失約凡20杯0,鏡00街0美元元；沫某計鮮算機縫中心浪2秒巷的供迎電中訊斷引廣起約曬60推0,夢00傘0美啄元的謊損失英國捎某造縱紙廠少由于搶持續(xù)蹲僅2～3個周共波0.膨9p安.u療.的電缸壓暫抽降造褲成關(guān)免鍵負(fù)侮荷可旬調(diào)速裳驅(qū)動贊裝置誰跳閘慌，生扯產(chǎn)線仁作業(yè)歷中斷駝，一詢次事添件的渠直接福損失選達(dá)14萬英屈鎊。對石竟化工旨業(yè)來使說，炎生產(chǎn)蘆線的枕連續(xù)戒性也斜是非鞋常關(guān)漏鍵的豬，一梳次短微時的猴電壓挑暫降寺有可禍能造哲成整題個生顫產(chǎn)線泊長時獨間停嫂運，權(quán)將會訴造成壁數(shù)百鏟萬美貸元的裹損失電。電壓捕暫降腎與中獻(xiàn)斷備離受關(guān)膜注隨著渴用電臺設(shè)備險的技美術(shù)更棚新基特別卷是20世紀(jì)80年代境以來稈數(shù)字衛(wèi)式自裝動控業(yè)制技蔬術(shù)在炮工業(yè)配生產(chǎn)頃中得葛到大臟規(guī)模森應(yīng)用感如監(jiān)變頻飲調(diào)速辣設(shè)備敢可樹編程藝邏輯炮控制聲器、獨各種鳥自動碌生產(chǎn)笨線以京及計幕算機炸系統(tǒng)栽等敏狠感性鄭用電侍設(shè)備亂的大臂量使塞用永電壓咽暫降叫與中陳斷引索起廣樣泛關(guān)示注。據(jù)統(tǒng)倍計貸在歐校洲和幣美國吐