电网综合治理
电能是当今世界上应用最为普遍的能源方式。在电能的使用过程当中,许多供电环节和用电设备都会产生对电能的浪费,并且这些电能的浪费比重已经到了不可忽视的程度。造成电能浪费的主要原因之一是由于恶劣的电压质量即电压波形畸变,包括电压的闪变??、瞬时过电压??、谐波畸变?、各相电压不平衡等情况;其次恶劣的电流质量,即电力电子设备等非线性负荷给电网带来的电流畸变,包括流入电网的谐波电流,以及无功、不平衡负荷电流、低频负荷变化造成的闪烁等。具体主要体现在:
(1)电网谐波污染,导致输电线路、变压器和电机损耗增加,浪费日趋宝贵的能源;
(2)变压器、旋转电机等铁芯磁感应环流增加,大大加大电气设备发热损耗,增加功耗;加速绝缘老化,影响设备寿命;甚至发生机械谐振,旋转电机转速不稳,烧毁旋转电机;
(3)电线电缆等集肤效应增大,发热损耗增加;加速绝缘老化,影响寿命;
(4)电力系统继电保护误启动,误动作跳闸,拒动和损坏,常引起事故或扩大停电事故;
(5)计算机、数据传送和自动控制系统数据丢失,误显示,误动作,元件损坏;
(6)电能表等计量装臵误差增大,不能正确计量电能。无功补偿电力电容器组的谐波电压会加速电容器的老化,使电容器的损耗系数增大、附加损耗
增加,从而容易发生故障和缩短电容器的寿命。另一方面,电容器的电容与电网的感抗组成的谐振回路的谐振频率等于或接近于某次谐波分量的频率时,就会产生谐波电流放大,使得电容器及熔断器因过热、过电压等而不能正常运行甚至烧毁;
(7)大量变频器的使用后,没有足够重视变频器的使用所带来的电流谐波的污染;
(8)大量晶闸管的使用后,电流谐波给供电网带来的污染;
(9)大功率交流电机和众多交流电机的使用,供电电网的功率因数过低;?????(10)冲击性负载给供电电网造成的电压波动甚至闪变等。
如此恶劣的用电环境,直接影响到用电设备本身的使用寿命。如何根据电网或用电设备的情况,采取有效措施和合理可行的技术方案,避免或者减轻用电污染、减少电能损耗、降低线损率是供电部门和用户共同的责任。
解决方案
采用先进技术是治理谐波污染及减少电能损耗的有效途径。电力设备市场推出无源滤波器及有源电力滤波器(APF)、串联有源电力滤波器(AVQR)和静止无功功率发生器(SVG)以及电能质量控制器等新技术、新新产品能够有效的治理谐波污染,改善用电质量及供电环境,减少电能损耗、节约能源。具体表现在:
(1)消除谐波,提高电源的质量:当电网供电中使用了较大的非线性负载时(例如:可控硅、二极管电源等),就会给电网产生严重的电流谐波,极大地破坏了供电环境。使用Sinpower并联有源电力滤波器(APF),即可有效的解决电网严重的电流谐波,同时也改善电压谐波。用电设备的可靠性、安全性、发热量的降低都得到改善。
(2)提高功率因数,节约电费:一般情况下解决功率因数过低时是加装电容器组,分组投切,可以将功率因数提高。但电容器组投入的同时很容易将某次的电流谐波放大,严重的造成供电开关跳闸、电容器经常损坏等。将电容器组改为Sinpower无源滤波器既提高功率因数又消除一部分谐波。如果已加装了电容器组放大了电流谐波造成电容器组投入失败,说明电网中存在大量谐波,另一有效的方法是使用Sinpower并联有源电力滤波器(APF),将谐波消除。就可安全的将电容器组投入了,还有采用静止无功功率发生器(SVG),既可以提高功率因素又可以消除谐波,它不存在放大某次谐波和与系统谐振问题。
(3)解决供电电压三相平衡和谐波问题:由于三相电压不平衡造成运行温升过高,出现机械噪音,以及单相负载造成的3次谐波,不但浪费了电能,还对用电设备带来损坏,同时中线电流过大,给供电电网造成很大的隐患。使用Sinpower三相四线并联有源电力滤波器(APF),不但可调整中线电流解决三相不平衡,还可消除有单相负载造成的3次谐波。特别是应用在办公大楼以及金融机构。
(4)供电电压三相平衡和无功问题:现在的楼宇供电存在许多三相不平衡现象,并且功率因数不高。由于楼宇供电的特殊性?——?负载的不规则变化,如果用电容器组投切明显不合理。使用Sinpower三相四线静止无功功率发生器(SVG),可调整中线电流解决三相不平衡,还可自动跟踪负载的变化调整功率因数,使电网的功率因数保持在0.95以上。
(5)消除供电电网持续过低、持续过高现象:小功率(400kVA以下)供电,电压不稳、谐波严重,负载在糟糕的供电环境中无法正常工作。使用Sinpower串联有源电力滤波器(AVQR),可将供给负载的电压稳定在国家要
求的范围内,消除供电电网中的谐波。同时解决电网中的闪变、突升、突降、电网持续过低、持续过高等电能质量问题。
(6)电能质量的综合治理:供电电网中谐波严重、三相不平衡、功率因数过低三种情况同时出现也时有发生,而用电设备经常误动作、发热、损坏、用电效率下降,解决以上问题的最好办法?——?使用Sinpower电能质量控制器。有效控制供电电网中的所有问题。
(7)大功率供电电网无功与谐波的治理:大型工矿企业中,大功率非线性负载较多,各种交流电机也较多,因此所需无功也较多,谐波和功率因数都存在很大的问题。使用Sinpower混合有源电力滤波器,将无源电力滤波器与有源电力滤波器混和使用,根据供电系统的要求,设计合理的混合方案,做到性价比最优。使用者不但提高功率因数而且有效降低供电电网的谐波,是大功率供电系统的优选方案。
(8)高压混合有源电力滤波器:在高压6kV、10kV、35kV的供电电网中,无源滤波器已大量使用并且有很好的滤波效果,但无源滤波器在较复杂的供电系统中可能会产生谐振或为躲避谐振点而降低了滤波效果。使用?SINPOWER高压混合有源电力滤波器后,由于有源电力滤波器控制高压无源滤波器,避免谐振的产生,滤波器始终工作在较佳的滤波状态。
2. 南方电网的安全生产方针是什么是否可以理解为“安全第一,预防为主,综合治理”。
南方电网的安全生产方针是:安全第一,预防为主!
保证员工在电力生产中的人身安全,保证电网安全可靠供电,保证国家和投资者的资产免遭损失。
3. 什么叫无功补偿,电力局为什么要罚款3万多元
无功功率补偿reactive
power
compensation,简称无功补偿,在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少电网的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分:一是有功功率:直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;二是无功功率:不消耗电能,只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率(如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能)。
无功补偿的具体实现方式:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功补偿的意义:
⑴
补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数。
⑵
减少发、供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosφ=0.8增加到cosφ=0.95时,装1kvar电容器可节省设备容量0.52kw;反之,增加0.52kw对原有设备而言,相当于增大了发、供电设备容量。因此,对新建、改建工程,应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资。
⑶
降低线损,由公式δρ%=(1-cosθ/cosφ)×100%得出其中cosφ为补偿后的功率因数,cosθ为补偿前的功率因数则:
cosφ>cosθ,所以提高功率因数后,线损率也下降了,减少设计容量、减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行。
电网中常用的无功补偿方式包括:
①
集中补偿:在高低压配电线路中安装并联电容器组;
②
分组补偿:在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;
③
单台电动机就地补偿:在单台电动机处安装并联电容器等。
加装无功补偿设备,不仅可使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
确定无功补偿容量时,应注意以下两点:
①
在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。
②
功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定:q≤uι0式中:q---无功补偿容量(kvar);u---电动机的额定电压(v);ι0---电动机空载电流(a);但是无功就地补偿也有其缺点:⑴不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿;众所周之,无功补偿按其安装位置和接线方法可分为:高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大,效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大,电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小,利用率也高,且能补偿变压器自身的无功损耗。为此,这三种补偿方式各有应用范围,应结合实际确定使用场合,各司其职分类。
供电局之所以罚款,是因为工厂的无功补偿存在问题,导致电力系统损耗过大。