補償系統電壓不平衡的分析與處理論文
摘要：衡量電能質(zhì)量是電壓、頻率。電壓不平衡嚴重影響電能質(zhì)量，相電壓的升高、降低或缺相，會(huì )使電網(wǎng)設備的安全運行和用戶(hù)電壓質(zhì)量受到不同程度的影響，造成補償系統電壓不平衡的原因有很多，本文介紹了引起電壓不平衡六種原因，進(jìn)行詳細分析，對于不同的現象進(jìn)行分析和處理。
關(guān)鍵詞：補償系統電壓；不平衡；分析與處理
1 電壓不平衡的產(chǎn)生
1。1補償度不合適所引起的相電壓不平衡 網(wǎng)絡(luò )的對地電容與補償系統內所有消弧線(xiàn)圈構成以不對稱(chēng)電壓UHC 為電源的串聯(lián)諧振回路，中性點(diǎn)位移電壓為：
UN=〔uo /（P+jd）〕·Ux
式中：uo為網(wǎng)絡(luò )的不對稱(chēng)度， 一系統補償度：d為網(wǎng)絡(luò )的阻尼率，約等于5 %；U為系統電源相電壓。由上式可以看出，補償度越小，中性點(diǎn)電壓就越高，為了使得正常時(shí)中性點(diǎn)電壓不致于過(guò)高，在運行中必須避免諧振補償和接近諧振補償，但在實(shí)際情況下卻時(shí)常出現：①補償度偏小時(shí)，因電容電流和消弧線(xiàn)圈電感電流IL=Uφ/2πfL 由于運行電壓、周波的變化，都能引起IC 和IL 的變化，從而改變了舊的補償度，使系統接近或形成諧振補償。②線(xiàn)路停止供電，操作人員在調整消弧線(xiàn)圈時(shí)，將分接開(kāi)關(guān)不慎投在不適當的位置，造成明顯的中性點(diǎn)位移，進(jìn)而出現相電壓不平衡德現象。③在欠補償運行的電網(wǎng)里，有時(shí)因線(xiàn)路跳閘，或因限電、檢修而導致線(xiàn)路停電，或因在過(guò)補償電網(wǎng)里投入線(xiàn)路，均會(huì )出現接近或形成諧振補償，造成較嚴重的中性點(diǎn)位移，出現相電壓不平衡。
1。2 電壓監視點(diǎn)PT 斷線(xiàn)出現的電壓不平衡 PT 二次熔絲熔斷和一次刀閘接觸不良或非全相操作出現的電壓不平衡的特點(diǎn)是；接地信號可能出現（PT 一次斷線(xiàn)），造成斷線(xiàn)相的電壓指示很低或無(wú)指示，但無(wú)電壓升高相，且此現象只是在某個(gè)變單獨出現。
1。3 系統單相接地引起的電壓不平衡 補償系統正常時(shí)不對稱(chēng)度很小，電壓不大，中性點(diǎn)的電位接近大地的電位。當線(xiàn)路、母線(xiàn)或帶電設備上某一點(diǎn)發(fā)生金屬性接地時(shí)，與大地同電位，兩正常相的對地電壓數值上升為相間電壓， 產(chǎn)生嚴重的中性點(diǎn)位移，其特點(diǎn)有：接地相電壓的電阻不同，兩正常相電壓接近或等于線(xiàn)電壓，且幅值基本上是相等的，中性點(diǎn)位移電壓的方向與接地相電壓在同一直線(xiàn)上，與之方向相反，其相量關(guān)系如圖2所示。
1。4 線(xiàn)路單相斷線(xiàn)引起的電壓不平衡 造成單相斷線(xiàn)后，網(wǎng)內參數發(fā)生不對稱(chēng)變化，使之不對稱(chēng)度明顯增大造成電網(wǎng)中性點(diǎn)出現較大的位移電壓，致使系統三相對地電壓不平衡。系統單相斷線(xiàn)后，以往的經(jīng)驗是斷線(xiàn)相電壓升高，兩正常相電壓降低。但是，因單相斷線(xiàn)位置、運行條件和影響因素的不同，中性點(diǎn)位移電壓的方向、大小和各相對地電壓指示，都不盡相同；有時(shí)兩正常相對地電壓升高，幅值不等或相等，斷線(xiàn)相電源外對地電壓降低；或一正常相對地電壓降低，斷線(xiàn)相和另一正常相對地電壓升高卻幅值不等。
1。5 其他補償系統感應耦合引起的電壓不平衡 兩個(gè)補償系統分別送電的兩條線(xiàn)路較近且平行段較長(cháng)，或同桿架設交叉開(kāi)口備用時(shí)，二者經(jīng)并行線(xiàn)路之間的電容構成串聯(lián)諧振回路。出現相對地電壓不平衡。
1。6 諧振過(guò)電壓出現的相電壓不平衡 電網(wǎng)中許多非線(xiàn)性電感元件如變壓器、電磁式電壓互感器等，與系統的電容元件組成許多復雜的振蕩回路�？漳妇�(xiàn)充電時(shí)，電磁式電壓互感器各相與網(wǎng)絡(luò )的對地電容組成獨立的振蕩回路，可能產(chǎn)生兩相電壓升高、一相電壓降低或相反的相電壓不平衡，這種鐵磁諧振，只在用另外電壓等級的電源，經(jīng)變壓器對空母線(xiàn)充電時(shí)，在這僅有的一個(gè)電源母線(xiàn)上出現。在一個(gè)電壓等級的系統里，由送電干線(xiàn)對所帶的二次變電所母線(xiàn)充電時(shí)，不存在這一問(wèn)題，要避免空充母線(xiàn)要帶一條長(cháng)線(xiàn)路一起充電。
2 系統運行中各種電壓不平衡的判斷和處理
系統運行中出現了相電壓不平衡的狀況時(shí)，多數伴有接地信號，但電壓不平衡卻并非全屬接地，不能盲目地選線(xiàn)，應從以下幾方面分析判斷：
2。1 從相電壓不平衡范圍查找原因
2。1。1 如電壓不平衡僅限于一個(gè)監視點(diǎn)且無(wú)電壓升高相，造成用戶(hù)無(wú)缺相反應時(shí)，則是本單位PT 回路斷線(xiàn)。此時(shí)只考慮帶電壓元件的保護能否誤動(dòng)和影響計量間題。不平衡的原因是否因為主回路負載連接不平衡，導致顯示不平衡，還有是否是顯示屏幕出現故障引起的。
2。1。1 如電壓不平衡在系統內各電壓監視點(diǎn)同時(shí)出現，應檢查各監視點(diǎn)的電壓指示。不平衡電壓很明顯，且有降低相和升高相，各電壓監視點(diǎn)的指示又基本相同，各送電線(xiàn)路末端二次均無(wú)缺相反應時(shí)，說(shuō)明系統已接近諧振補償運行。造成電壓異常的情況還有可能如母線(xiàn)壓變接觸不良等很特別情況。也還可能幾種原因混在一起，如仍無(wú)法弄清異常原因，將異常部分退出運行，交給檢修人員處理。作為調度及運行人員，判斷出異常原因在母線(xiàn)壓變及以下回路，并恢復系統電壓正常即可。原因可能有：①補償度不合適，或調整操作消弧線(xiàn)圈時(shí)有誤。②欠補償系統，有參數相當的線(xiàn)路事故跳閘。③負荷低谷時(shí)，周波、電壓變化較大。④其它補償系統發(fā)生接地等不平衡事故后，引起該系統中性點(diǎn)位移，補償間題引起的電壓不平衡，應調整補償度。
欠補償運行電網(wǎng)線(xiàn)路跳閘引起的電壓不平衡，要設法改變補償度，調整消弧線(xiàn)圈。網(wǎng)內負荷處于低谷，周波、電壓升高時(shí)出現的電壓不平衡，可等不平衡自然消失后，再調整消弧線(xiàn)圈。作為調度員，應掌握這些特征，以準確判斷，快速處理運行中可能出現的各種異常。單一特征的判斷相對容易，兩種及以上情況復合性故障引起的電壓異常，判斷與處理較為復雜。如單相接地或諧振常常伴有高壓熔絲熔斷和低壓熔絲熔斷。而高壓熔絲不完全熔斷時(shí)，接地信號是否發(fā)出，取決于接地信號的二次電壓整定值和熔絲熔斷程度。從實(shí)際運行情況看，電壓異常時(shí)，常出現二次回路異常，此時(shí)電壓高低與接地信號是否發(fā)出，參考價(jià)值不大。尋找排查規律，對電壓異常處理尤為重要。
2。2 根據相電壓不平衡的幅度判斷原因 如系統運行中各變電所都出現嚴重的相電壓不平衡，說(shuō)明網(wǎng)內已有單相接地或干線(xiàn)部分單相斷線(xiàn)，應迅速調查各電壓監視點(diǎn)的各相電壓指示情況，作出綜合判斷，如是單純的一相接地，可按規定的選線(xiàn)順序選線(xiàn)查找。從電源變電所出口先選，即”先根后梢”的原則選出接地干線(xiàn)后，再分段選出接地段。
2。3 結合系統設備的運行變化判斷原因 ①變壓器三相繞組中某相發(fā)生異常，輸送不對稱(chēng)電源電壓。②輸電線(xiàn)路長(cháng)，導線(xiàn)截面大小不均，阻抗壓降不同，造成各相電壓不平衡。③動(dòng)力、照明混合共用，其中單相負載多，如：家用電器、電爐、焊機等過(guò)于集中于某一相或某二相，造成各相用電負荷分布不均，使供電電壓、電流不平衡。
綜上所述經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的小電流接地系統（補償系統）在運行中，相電壓不平衡現象時(shí)有發(fā)生，并因產(chǎn)生的原因不同，不平衡的程度和特點(diǎn)也不盡相同。但總的情況是電網(wǎng)已處在異常狀態(tài)下運行，相電壓的升高、降低或缺相，會(huì )使電網(wǎng)設備的安全運行和用戶(hù)生產(chǎn)受到不同程度的影響。
參考文獻：
[1] 程浩忠，吳浩。電力系統無(wú)功與電壓穩定性[M]。中國電力出版社，2004。
[2] 陳珩。電力系統穩態(tài)分析[M]（第三版）。中國電力出版社，2007。
【補償系統電壓不平衡的分析與處理論文】相關(guān)文章：
配電系統發(fā)展分析論文03-09
多源圖象處理與分析系統的設計11-15
電廠(chǎng)熱力系統節能分析論文03-09
試論電力系統的電壓調整12-03
工程施工招投標中的不平衡報價(jià)及其對策分析論文06-08
區域經(jīng)濟發(fā)展不平衡問(wèn)題分析論文（通用7篇）03-21
電力營(yíng)銷(xiāo)數據分析系統研究論文03-09
- 相關(guān)推薦