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关于电气化提高新农村电气化电能质量技术有效措施流程

收藏本文 2024-01-12 点赞:23144 浏览:99390 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘 要:提高新农村电气化建设中电能质量技术与农村社会经济的发展息息相关,目前农网供电存在的问题越来越引起人们的重视。本文对电能质量的概念和指标做了介绍,并探讨了提高新农村电气化建设中电能质量技术的有效措施。
关键词:农村电气化;电能质量;配电检测;集成系统

一、电能质量的概述

电能作为人类生活中的非常重要的能源。随着我国科学技术与经济的快速发展,电力电子技术和微电子器件等的广泛应用,家用电器的普及,对电网电能质量的要求逐渐提高。由于不对称负荷,非线性和冲击性这类扰动负荷接入电力系统以及它的系统短路故障等扰动源的存在,产生了大量的电网电能质量问题,电网电能质量严重的恶化。
电能质量主要会导致用电设备故障或不能正常工作的频率和电压,或者是电流有偏差。这些问题主要包括电压偏差,频率偏差,三相不平衡,电压闪变和波动,电压暂降,供电连续性,瞬态或者是暂时的过电压,波形畸变和短时间中断等。

二、电能质量指标

(1)电压偏差。电压偏差是指供电系统在正常运行条件下,实际电压与系统标称电压的偏差。常用二者的偏差值对系统标称电压的百分数进行度量。其数学表达式为:
式(1)中gU为电压偏差;ure表示实际电压,kV; UN表示标称电压,kV。电压等级大于等于35kV的供电电压的正、负偏差的绝对值之和不超过系统标称电压的10%。如果供电电压上下偏差同号(均为正或负),则按较大的偏差绝对值作为衡量标准;电压等级小于等于10kV的三相供电电压允许偏差为系统标称电压的+7%;低压220V单相供电电压允许偏差为系统标称电压的+7%和一10%。
(2)频率偏差。频率偏差是指标称频率为50Hz处于正常运行方式的电力系统中,系统频率的实际值与标称值之差。计算公式为:
式(2)中gf表示频率偏差,frn表示实际频率,fn表示系统标称频率,它们的单位为Hz。规定我国电力系统正常频率偏差允许值为士0.2Hz,当系统容量较小时,偏差值可以放宽到士0.5Hz。
(3)谐波。谐波即对周期性的交流量进行傅里叶级数分解,得到频率为大于I的整数倍基波频率的分量,它是由电网中非线性负荷产生的。谐波的危害较为严重,不仅降低了发电、输电及用电设备的效率,而且能使变压器局部严重过热,加速用电器具的老化,导致继电保护和自动装置的误动作,导致信息丢失,使通信系统无法正常工作等。
(4)三相不平衡。电力系统中的三相电压不平衡主要是由负荷不平衡,系统三相阻抗不对称以及消弧线圈的不正确调谐等引起的。电力系统在正常运行方式五电量的负序分量均方根值与正序分量均方根值之比定义为该电量的三相不平衡度,用:表示,公式为:
式(3)中u1、u2分别压正序、负序分量均方根值,kV。规定电力系统公共连接点正常电压不平衡度不得超过2%,短时不得超过4%;接于公共连接点的每个用户,引起该点正常电压不平衡度允许值一般不得高于

1.3%。

三、农村电网供电现状分析

1.线路末端供电电压偏低

部分供电线路过长,线型过低,线路损耗较大,过负荷严重。农网仍存在部分线路损耗较大,末端电压质量偏低,线路负荷分配不合理,线路负载过重等情况。线路末端的供电电压严重偏低,直接影响到农村家电和生产机电设备的正常启动和工作。每年夏季用电高峰期,部分10kV架空线路负荷趋于饱和,供电裕度很低,互倒互带能力非常差。由于部分线路为长线路,挂接用户较多,一旦发生故障,将损失大量电能,并且事故处理复杂,不能保证及时恢复供电。

2.配电监测自动化设施严重缺乏

目前,我国农网普遍存在配电自动化设施严重缺乏、监测管理技术水平较为落后、运行管理和检修维护人员技术力量较为薄弱等问题。随着家电下乡,以及不少以农副产品生产为主的高新技术企业不断落户到中小县城和农村原材料富集区,使农村电力用户对供电企业供电质量和供电可靠性、配电自动化系统功能等提出了更高的要求。传统监测自动化设施和管理技术手段等在实时性、可靠性、准确性等方面已很难满足农村电气化新形势生产发展需求。

3.农网供电安全隐患较多

农村电气化工程建设参考标准DL/T499-2001《农村低压电力技术规程》中相关技术要求,农村低压导线与建筑物间的垂直距离,裸线不应小于2.5米、绝缘线不应小于2.0米;水平距离裸线不应小于1.0米、绝缘线不应小于0.2米。但由于农村社会经济的快速发展,各种楼房、构建物修筑数量越来越多,其空间范围也在不断扩大,导致农网敷设的低压线路经常出现穿越房屋、跨房、跨院等安全隐患,离构建物的垂直距离根本满足不了安全规范要求,加之农村地区电力用户安全用电知识和意识的不足,这就给农网供电埋下巨大的安全隐患。农村低压线路大部分采用裸导线,未实现绝缘化,10kV开关绝大部分仍是油开关。农村居民计量表计大部分使用铁箱,运行环境差,接地线缺失严重,漏电问题突出。部分城乡综合变压器存在过负荷问题。电气设备老化经常发生跳闸事故,大大降低了供电可靠性;一些低压线路由于敷设时没有考虑到后期电力负荷增长需求,线路截面已不能满足电力负荷增长的用电需求,容易发生电缆发热烧损或引起火灾等事故。

四、提高农村电气化电能质量技术措施探讨

1.供电线路末端电压过低问题解决方案

(1)常规的解决方案。完善农村110kV、35kV变电站建设,调整负荷的供用平衡,提高配电网线路的供电裕度和绝缘化程度,改善新农村低压村网线路及配变台区的综合容量,加大对0.4kV以下接户工程的投资,确保以安全可靠的用电环境推动新农村建设。
农网线路末端供电电压过低直接影响到末端电力用户供电电能质量水平,目前在农村电气化工程建设过程中,普遍采取更换供电线路导线截面或在供电线路中心变配电台区采取有载调压方式来提高供电线路电压,以解决线路末端电力用户供电电压过低问题。但是采取更换导线截面的整改方法,虽然可以在一段时间范围内满足供电电压需求,但是农村用电负荷的快速增加,加上用电高峰和低谷时刻电力负荷相差较大,很难选取既满足电力负荷增长需求,又满足农网改造经济性要求的导线截面;有载调压供电方式,一方面在电压在调整时速度较慢,加上农网电力负荷波动较大,很难满足末端电压波动快速响应需求,且有载调压始终有一个极限值,在末端电力负荷持续增长的供电形势下,有载调压在调节容量等方面不可能始终满足电力负荷增长需求;另一方面由于农村供电线路较长,如果采用单一有载调压方式,在满足线路末端供电电压需求时,线路首端电压就会出现过高情况,从而导致首端用电设备发生烧损等问题。
结合“十二五”电网规划的

摘自:毕业论文翻译www.udooo.com

修编,进一步优化变电站布点规划合理范围,适度增加变电站数量,使10千伏线路供电半径能控制在配合,满足线路末端电压质量要求。进一步优化配网规划,电站按照“小容量,多布点”的原则,尽量设置在用电负荷中心,合理增加配电变压器数量,使380/220伏低压线路供电半径控制在合理范围,满足线路末端电压质量要求。
(2)末端增加增压器灵活调压方案。常规的解决方案在升压调节灵活性、实时性、可行性、可靠性等方面很难有效解决线路末端供电电压不足问题。在供电线路末端增加增压器可以有效克服常规解决方案存在的问题,实现线路末端灵活调压的目的。在线路末端增加采用自动控制的自耦变压器多级自动升压的增压器,当增压器设备输入端电压低于设备正常工作电压时,就会通过内部相应智能调压控制模块,计算获得对应的升压比例,自动控制投入对应的档位开关,使输出电压达到末端电力用户正常用电电压水平,保证电气设备安全可靠、节能经济的高效稳定运行。

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