論降低工廠供電對電網(wǎng)電能質量影響的方法

梁韓碩 黃海斌 胡吉念 王銳

摘要：當今社會發(fā)生著日新月異的變化，人們的日常生活已經離不開電力能源，電力行業(yè)在迎來機會的同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。如今社會對電網(wǎng)電能高度需求，在并網(wǎng)之后，工廠供電中涉及的電感、電容元件等影響著電能質量。如果降低工廠供電對電網(wǎng)電能質量影響成為了電力行業(yè)重點關注和研究的內容。本文從電網(wǎng)電能質量的概念入手，分析了電網(wǎng)電能質量的評價指標，研究了目前我國關于電網(wǎng)電能質量研究的現(xiàn)狀，針對相關問題提出有效降低工廠供電對電網(wǎng)電能質量影響的策略，旨在為相關方面的研究提供一定的理論借鑒。

關鍵詞：降低;工廠供電;電網(wǎng)電能;質量影響

引言：

我國國力的不斷增高，離不開工業(yè)類行業(yè)的快速發(fā)展，在科學技術日新月異的今天，電力資源受到了人們的廣泛關注，在很多行業(yè)發(fā)展中都離不開電力資源的支持。因此，我國電力系統(tǒng)中不斷出現(xiàn)新的電力用戶，電力用戶的數(shù)量和種類都在快速增長。在不同的電力用戶中，工業(yè)負荷在總負荷中占據(jù)很高的比例。為能夠滿足負荷較大工廠對電力資源的需求，需要采用特殊的供電方式。隨著科學技術的不斷進步，社會中出現(xiàn)了很多高新產業(yè)，這些高新科技類企業(yè)對電能的質量、可靠性等要求很高。工廠供電系統(tǒng)并網(wǎng)電網(wǎng)運行后，對于工廠供電的電能質量會有一定的影響，如何采取可續(xù)而有效的方法降低影響成為了人們所重點關注的內容。

一、電網(wǎng)電能質量概述

1. 什么是電網(wǎng)電能質量

電能質量，顧名思義，就是指電力系統(tǒng)中電能的質量。在電力系統(tǒng)中，電能最理想的狀態(tài)是正弦波，具有完美的對稱性。在實際的供電過程中，電網(wǎng)電能質量會受到一些因素的影響，干擾電能的正弦波，形成偏離正弦波的形態(tài)，造成電能質量問題。電力系統(tǒng)中研究的重要內容之一就是找出哪些因素會對電能質量造成影響，并且采取什么樣的方式可以消除這些因素的影響，從而使電能呈現(xiàn)正弦波的形態(tài)。

2. 工廠供電過程中常見的問題

從上述的電能質量的內涵可以看出，衡量電能質量高低的主要指標有頻率、波形和電壓。當這幾個影響指標過低時將會導致用用電設備出現(xiàn)故障，或無法達到所需的電壓。電流質量問題只要是指非線性的符合、沖擊對電網(wǎng)造成一定的擾動。工廠供電系統(tǒng)在運行的過程中可能會出現(xiàn)的問題有變頻器停機、設備遭受雷擊損壞、斷路器跳閘等;設備運行過程中發(fā)生異常的情況主要有電機和電纜發(fā)熱、變壓器故障、電容器故障;當相關設備出現(xiàn)故障時需要更多的能耗，形成電力浪費，需要指出更多的電費。工廠供電系統(tǒng)在運行的過程中，應該定期進行檢查和維護，防止出現(xiàn)突發(fā)狀況，影響電力傳輸。

3. 工廠供電中評判電能質量的標準

通過對電網(wǎng)電能質量的研究，在實際的過程中可以選取諧波畸變率、電壓合格率、電壓暫降等作為評價指標來評價工廠供電電能質量?？傊C波畸變率是描述實際電能波形相對于正弦波偏差的量。在生活中，造成諧波出現(xiàn)的原因有很多，例如洗衣機、軋機的使用等。諧波的產生會使電網(wǎng)波形產生畸變，造成電能質量的下降。電壓合格率指的是電網(wǎng)運行過程中，一定時間內電壓處于合格范圍內的時間總和占監(jiān)測總時間的比值，其值用百分數(shù)表示。電壓暫降是指在工作過程中電壓突然出現(xiàn)降低，并持續(xù)較短的時間，然后恢復正常?，F(xiàn)實生活中會造成電壓暫降的有短路故障、電容器故障、沖擊性負荷等。

表1列出了不同行業(yè)工程典型特殊負荷及其電能特性。在不同地區(qū)應該根據(jù)需求采取不同的方式進行處理對待。其中頻閃效應會對人的視覺神經造成一定的影響，影響人的身體健康，嚴重時甚至會造成工程事故。

二、降低工廠供電對電網(wǎng)電能質量影響的有效策略

1. 電網(wǎng)電能質量降低的影響因素

（1） 電器種類豐富，負荷結構發(fā)生變化

我國電子技術在不斷發(fā)展，電器設備種類得到了豐富，工廠供電系統(tǒng)中運用了大量的非線性的電氣設備，對電網(wǎng)電能質量造成了一定的影響，非線性、沖擊性等特性均會造成電能質量下降。

（2） 電子設備對供電敏感度不斷增高

在工廠供電系統(tǒng)中，電子計算機等設備的應用十分廣泛，工廠逐步向自動化生產、規(guī)模化生產和精細化生產的方向發(fā)展。因此，電子設備對供電敏感的程度也逐漸增高，對供電穩(wěn)定性提出了更高的要求。

2. 降低工廠供電對電網(wǎng)電能質量影響的措施

（1） 加強日常電力監(jiān)測

工廠供電的過程中應根據(jù)實際情況的需要，電力負荷類別等，采取科學有效的監(jiān)測方案，進行監(jiān)測設備的布置。通過日常的電力監(jiān)測，能夠及時對異常情況進行處理，采用科學有效的方式進行調控，降低對電網(wǎng)電能質量的影響。常用的監(jiān)測裝置及應用場合如表2所示。采用正確的監(jiān)測設備，一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以根據(jù)相關有效措施來對電力質量問題進行改善，降低工廠供電對電網(wǎng)電能質量影響。

（2） 積極應用先進的科學技術

在對電網(wǎng)電能質量進行評估的過程中需要運用專業(yè)的數(shù)學算法，對各項影響指標進行計算和界定，科學的數(shù)學計算模型能夠使分析結果更加精確，使電能控制裝置在使用過程中發(fā)揮更大的作用。除此以外，對于其他領域的先進技術也可以引用進來，為電能質量控制技術增加新活力。例如，采用高速數(shù)字信號處理器能夠通過模擬量來控制電能質量，利用燃料電池、微型燃氣輪機等清潔能源能夠提供穩(wěn)定性好、可靠性強的電能。

結語：

電力資源已經成為了人們生活中的一部分，支撐著各行各業(yè)的發(fā)展。但是，隨著工廠供電的發(fā)展，電網(wǎng)電能質量造成了不良的影響。因此，工廠供電系統(tǒng)在運行的過程中應該采用科學合理的方式進行，降低對電網(wǎng)電能的影響。

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作者簡介：姓名：梁韓碩，性別：男，籍貫：遼寧省沈陽市，民族：漢族，出生年月：1999.10.17，學歷：本科