试析供配电系统电能质量的有效控制

试析供配电系统电能质量的有效控制

孟庆锋王俊尧刘海波

（五常市电业局）

摘要：随着经济发展速度的不断加快，人们在生产、生活过程中，对用电量的需求也在逐渐上升，这种情况给电力企业的正常运转造成了非常大的压力。因此电力企业要不断结合先进的科学技术对工配电网系统进行优化，其的供电质量才能得到提升。本文就供配电系统电能质量的有效控制进行研究，希望能够在一定程度上提高人们的生活质量。

关键词：供配电系统；电能质量；控制

电力企业要不断提升电能的质量，提高公用电网正弦波形、电压和频率的稳定性，用户对电能资源的需求才能得到满足。电力企业要不断提高三相交流系统电流和电压幅值都是相同的，并且还要保证三相位之间对称性，变压器、发电机和线路本身就存在着严重的不对称性，因此相关人员要不断对现有的调控手段进行完善，减少供配电系统在运行过程中得到影响因素，对现有的电能控制手段进行创新，电能质量控制的水平才能得到提升。

1供配电系统设计

通常情况下可以用频率、电压偏差、电压波动、高次谐波以及三相电压的不平衡度来衡量电能质量，根据国家供用电规则，一般交流电力设备的额定频率为50Hz，频率偏差一般不得超过±0.5Hz。如果电网装机容量在300万kW或者以上时，频率偏差为±0.2Hz，当电网装机容量在300万kW以下时，频率偏差为±0.5Hz。

2电压偏差

作为对电能质量衡量中的一个指标，电压是一项非常重要的指标，因此相关人员要不断提高电网运行的稳定性，提升供配电系统运行的稳定性，电力行业发展过程中出现的线路损耗才能得到降低。电力市场的供电需求与其在运行过程中出现的线路损耗，都会对供配电系统的正常运行造成非常大的影响。供配电系统在运行的过程中经常会出现电压偏差的现象，这种现象出现的原因主要是因为电力系统在运行过程中，各个系统部位出现严重额定电压偏差导致的，当供配电系统出现电压偏差的时候，供配电系统就会出现非常严重的线路损耗。

当配电系统出现电压偏差的时候，线路中的电流就会出现严重故障电流、符合电流的情况，这种情况会给供配电系统正常运行造成非常严重的影响。电压偏差还会给电能质量造成非常严重的影响，因此相关人员要不断加大对电压调节的重视度，采用科学、合理的措施降低电压在运行过程中出现的电压差。

在对电力用户进行电压差调节的过程中，相关人员可以通过减少电压损耗的方式降低供配电系统在运行过程中出现的电压偏差。电力企业在进行电压分接接头和变压器选择的时候，要不断加大对其管理的重视度，保证系统电压的偏差在一定范围之内，减少电压器运行过程中的阻抗，进一步增加导线和电缆线路两者的横截面积，线路的长度才能得到增加。相关人员在进行电量输送的时候，可以对现有得到供配电线路进行改进，将其改为电缆线路。

在进行输电设备和输电线路传输的过程中，其经常会出现非常严重的线路损耗，这种情况会给供配电系统的正常运行造成非常严重的影响，因此相关人员要不断加大对无功补偿装置的重视度，供配电系统的电能质量才能得到保障。相关人员要想提高供配电系统的电能质量，就要对传输线路的无功功率进行补偿，输电网电压的稳定性才能得到提升。

装置还具有操作简单、维护方便等优点，但这种方式却不会降低配电网的降损，目前这种补偿方式在电力系统当中的应用最为广泛。

3电压波动

电压波动的产生是由于用户端波动性负荷造成电网电压发生变动，电压波动的程度是由用电波动频率以幅度来决定的。当用户端波动性负荷在系统阻抗上将引起电压波动时，系统的阻抗就会增大，从而增加电网电压的损耗使供配电系统的电压出现异常并最终影响电能质量。另外电压波动还能够影响到电动机的正常启动，对同步电动机可能引起转子震动，严重时可以使一些电子设备无法正常运行，还可以使照明设备发生明显的闪烁现象，而且当电压波动的频率达到5Hz~12Hz时照明设备的闪烁将更加严重。

电压波动的有效抑制措施包括：采用合理的接线方式，对负荷变化剧烈的大型设备使用专用线路或者专用的变压器进行专向供电；在系统运行的过程中，还可以在电压出现严重波动时，减小甚至切断引起电压强烈波动的负荷；一些大型电弧炉或者中频、高频的加热设备利用专用的变压器进行单独供电；对于大型冲击性负荷可以配备能够吸收冲击无功功率的静止无功补偿装置，这种静止无功补偿装置是由特殊的电抗器以及电容器组成，用并联方式连接的无功功率发生器和吸收器。

4电动机起动时的电压降

电动机在启动的过程中会引起电压降，因此也会对定能质量产生一定的影响，因此必须对其进行科学、有效的管理，合理选择电动机的启动方式。

电动机启动方式包括全压启动和降压启动两种，当设备能够承受电动机全压启动时所产生的冲击转矩时才可以选择这种方式。由于全压启动会造成配电线路上强烈的电压降，而且启动电流也很大，容易对设备造成损伤，但是全压启动具有安全、经济、可靠以及启动简单等优点；降压启动是利用星三角启动器或者自耦变启动器进行启动。星三角启动器可以通过手动或者自动的方式来控制降压启动，它的操作非常简单，采用这种方式时电流的性能稳定，但是转矩特性较差，所以只适用于无载或者轻载起动的场合。自耦变启动器又称补偿器，通常在额定电压为220/380的三相笼型感应电动机中应用，利用自耦变启动器进行降压启动，不仅能够满足各种负载的启动需求，而且还能够获得比星三角启动时更稳定的转矩，而且自耦变启动器还附有热继电器和失电压脱扣器，能够完善过载和失电压保护等功能所以适用范围更广。

5高次谐波

高次谐波的产生是由于设备能够向电网输送50Hz以上频率电流并且直接与电力系统相连接，也成为谐波源。伴随着大量非线性负荷的增加以及硅整流设备的普及应用，导致了越来越多的高次谐波流向电网，而大量的谐波造成的危害包括：使电机以及变电器降低容量，超负荷运行温度急速升高增加损耗；降低电力电缆的容量，电力电容器超负荷运行甚至直接损坏；改变继电器的性能，无法做出正确操作；使晶闸管整流装置不能正常工作；严重影响了电压的稳定从而致使电能质量的下降。这样一来会对供配电系统造成严重的损伤。所以必须要加强对谐波的管理措施，以提高供配电系统电能的质量。

加强对高次谐波的管理包括：在换流设备上增加换流变压器；在谐波源附近加装高速滤波支路，起到分流谐波电流的作用。

6结论

综上所述，供配电系统在进行传输的过程中，电能的损耗量非常大，这种情况给电力企业的正常运行造成了非常大的影响。电力企业要想提高供配电系统运行的稳定性，就要不断加大对其电力生产质量的重视度，保证其能够满足人们生活和生产的需求。随着近几年社会发展速度的不断加快，电网中的电流量也在不断增加，这种情况给供配电系统电器设备的性能提出了更高的要求，因此电力企业要不断对电器启动控制设备进行优化。

参考文献：

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