電能質(zhì)量問題與電能質(zhì)量管理要點研究

吳菊紅

摘 要： 文章通過電能質(zhì)量問題和其相關(guān)運營治理的分析和討論，研究了電能本身的主要故障和相關(guān)干擾問題，并以此為切入點制定分析了電能質(zhì)量管理的核心注意事項以及電能質(zhì)量管理的現(xiàn)場實施方案。

關(guān)鍵詞： 電能質(zhì)量；分析方法；控制措施；問題原因；核心要點；研究

一、影響和控制電能質(zhì)量的干擾因素分析

電能質(zhì)量故障是大量單相種類電力設(shè)備運行故障的概括定義， 它的核心是電壓的質(zhì)量故障。電能相關(guān)的品質(zhì)故障根據(jù)出現(xiàn)和經(jīng)歷的周期長短一般劃為靜止電能品質(zhì)故障和可變電能品質(zhì)故障。由于電力設(shè)備建設(shè)領(lǐng)域的持續(xù)拓展， 電力設(shè)備相關(guān)電能品質(zhì)故障的出現(xiàn)通常有如下因素的干擾導(dǎo)致。

（一）電力設(shè)備自身問題引發(fā)

電力設(shè)備投入生產(chǎn)過程中的外界和內(nèi)部干擾通常會引發(fā)電能品質(zhì)故障的出現(xiàn)， 比如大量短路問題、外界環(huán)境災(zāi)害、操作執(zhí)行故障、電路的輸送網(wǎng)線出現(xiàn)問題時動力機械和勵磁設(shè)備的運行情況的調(diào)整、電路問題保護設(shè)備中的電力以及電子裝置頻繁開閉等都會導(dǎo)致大量電能品質(zhì)故障的出現(xiàn)。

（二）諧波在電能輸送以及使用中的干擾

在傳輸和消耗電力的一系列操作中，諧波始終都會發(fā)生，另外因為諧波會引發(fā)電動機工作時出現(xiàn)溫度太高以及絕緣問題，所以引發(fā)了普遍的重視。但是在輸電網(wǎng)路工作前進，諧波通常涵蓋照明設(shè)備、辦公用電、變流設(shè)施、取暖設(shè)備、家庭用電、電磁非線性裝置和整流設(shè)備等。通常輸電網(wǎng)路中的安培波的圖像和伏特圖像等，經(jīng)常承受非線性裝置的干擾而發(fā)生變形，最終導(dǎo)致諧波的出現(xiàn)。一般諧波會對輸電網(wǎng)路裝置的日常工作起到某種程度的干擾，另外在諧波比較劇烈的時候就會引發(fā)電力設(shè)備出現(xiàn)事故，有時候還會損害電力裝置。

（三）電壓的不穩(wěn)定性和三相負序電流的影響

因為其中一相或者多相出現(xiàn)問題以及輸電網(wǎng)路三相的數(shù)值不一致等，通常就會引發(fā)三相負序電流的產(chǎn)生，這不但會提高輸電網(wǎng)路的電力浪費量，導(dǎo)致繼電防護設(shè)備因為開啟了負序分量而出現(xiàn)錯誤故障，另外還可能引發(fā)電動機繞組溫度太高、給通信帶來巨大危害，有時候還可能降低電動機的工作年限，大幅度減少其運行的穩(wěn)定性等。而變化的電壓的意思即出現(xiàn)電壓迅速波動、電壓激增以及電壓突然降低等非正?，F(xiàn)象。

一般現(xiàn)場運行過程中，輸電網(wǎng)路的承載運行工作容量超出額定值，通?？赡芤l(fā)電壓值迅速下降，這在某種程度可能干擾到電壓承載工作容量的敏感性能。假如電壓下降的數(shù)值超過規(guī)定的允許值，通常就會妨礙到工程控制電腦程序的相關(guān)命令工作的完成，這種情況一般會使設(shè)別停止運行。

許多設(shè)備像軋鋼裝置、電弧裝置等功率比較大的設(shè)備在投入生產(chǎn)的過程中，均有出現(xiàn)電壓值不穩(wěn)定情況的可能性。實際生產(chǎn)期間，一旦發(fā)生載荷超過額定值的情況，就可能導(dǎo)致電壓值的突然變化。設(shè)備在運行期間對電壓的穩(wěn)定性能規(guī)定比較苛刻的，就可能遭受電壓突然變化的干擾而無法正常進行。

二、電能相關(guān)質(zhì)量管理的實施要點

（一）對輸電網(wǎng)路出現(xiàn)的諧波進行抑制

通常輸電網(wǎng)路諧波完成消除的過程中，以往采用的諧波抑制方案主要有兩種，一種是增強以及濾波原始的諧波源，另一種方案是優(yōu)化運行過程會出現(xiàn)諧波的電力裝置，通過這種手段從根本上消除諧波的來源。

如今在消除輸電網(wǎng)路諧波的操作中，因為無源濾波設(shè)備其檢查和修復(fù)性能好、現(xiàn)場生產(chǎn)穩(wěn)定性高、裝置初期支出很低同時其構(gòu)造非常簡易等優(yōu)勢，最終得到了大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。該設(shè)備可以在運行過程中把并聯(lián)的電路配置給諧波，通過這種方式產(chǎn)生濾波的效果，然而無緣濾波器也存在十分突出的不足支出。

有緣電力濾波裝置消除輸電網(wǎng)路諧波的工作機制為：利用電流和無功電流數(shù)值相同、最初諧波為反向的電流輸送進輸電網(wǎng)路中，最終將無功電流和輸電網(wǎng)路疊加諧波降為數(shù)值0。

過去的有緣濾波裝置增加電流數(shù)值通常是利用非線性放大設(shè)備輸出，發(fā)展一段時間之后，有緣電力濾波設(shè)備則一般是依靠大功率的組件構(gòu)成的相關(guān)裝置來進行運作，這種形式現(xiàn)在仍在投產(chǎn)運行。通常在有緣電力濾波裝置中，最常見的構(gòu)造就是并聯(lián)類型，輸電網(wǎng)路和APF通過并聯(lián)的方式連接，這相當于一個電流的供應(yīng)裝置，同時該裝置在運行的過程中是可控的，所以可以把載荷過大產(chǎn)生的電流諧波逐慢慢抑制去掉，另外其還可以協(xié)調(diào)三相電流，并在一定程度上調(diào)節(jié)無功功率。

利用變壓設(shè)備把APF以串聯(lián)的方式配置在載荷和輸電網(wǎng)路中，其能夠作為一個可控的電壓輸出裝置進行運作，另外可以對三相差異性電壓和輸電網(wǎng)路諧波電壓完成調(diào)節(jié)。然而串聯(lián)APF的問題在于載荷電流數(shù)值的輸送值過大，同時還會使得元器件設(shè)計的參數(shù)數(shù)據(jù)變大，所以均會產(chǎn)生過渡的損耗，其最終會使得保護設(shè)備的運行和操作流程十分繁瑣。

（二）對無功功率配置功率補償裝置

以往的補償無功功率通常依靠的是并聯(lián)電容設(shè)備和同步調(diào)相機裝置。一般情況下并聯(lián)電容裝置在運行期間，一旦發(fā)生輸電網(wǎng)路諧波的情況，就會導(dǎo)致諧振同時使得諧波被迅速拓展外延，最終把電容器破壞失效。通常同步調(diào)相機即使可以來回的補償持續(xù)波動的無功功率，然而其定期檢查和修復(fù)極不方便。

通常情況下，非動態(tài)無功功率發(fā)生裝置以多重化技術(shù)為基礎(chǔ)進行制造生產(chǎn)，它可以把電流調(diào)節(jié)中出現(xiàn)的諧波比例降低到很小的數(shù)值。另外和非動態(tài)無功功率補償設(shè)備電抗電容裝置的儲能巨大這一性能存在的差異主要在于，非動態(tài)無功功率發(fā)生設(shè)備僅僅依靠容量很低的電容裝置就可以對電壓完成穩(wěn)定，然而這單單對于無功功率的補償有效，所以具有比較單一功能性的缺點。

（三）利用電壓調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)電壓值

通常所說的變化電壓恢復(fù)設(shè)備，其關(guān)鍵組成是配電裝置下降電壓的補償組件。在電力負荷和反饋線二者中，依靠串聯(lián)變壓裝置輸出能夠調(diào)整大小的電壓，通過它就可以保證輸電網(wǎng)路電壓出現(xiàn)波動時，可以依靠負載的一邊對穩(wěn)定的輸電電壓完成監(jiān)測和評估。

非穩(wěn)定電壓恢復(fù)設(shè)備擁有足夠的想能和及時響應(yīng)的特征，可以對下降電壓時出現(xiàn)的負載調(diào)配適量的能量供應(yīng)。

SSC是靜態(tài)的同步補償裝置，其原理是依靠變壓設(shè)備把電路的電壓源型逆變構(gòu)建PWM通過并聯(lián)的方式加入，這種方式不但可以降低消耗，而且可以提高電壓的品質(zhì)。

三、總結(jié)

經(jīng)過文章的分析，從電能質(zhì)量影響因子和電能質(zhì)量管理關(guān)鍵分析為切入點，可知電能質(zhì)量通常和輸電網(wǎng)路的諧波、無功功率、三相負序電流與輸電電壓的波動有互相作用的影響，所以在研究分析電能質(zhì)量的工作中，就一定要依靠上述三個角度的分析結(jié)論，通過這種研究方式保證電能在輸送和消費中最終取得優(yōu)異的質(zhì)量效果。■

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