摘要:供电线路(系统)品质好坏,即我们常说的供电线路(系统)是否污染,对确保企业安全生产用电至关重要。文章简要分析阐述了供电线路(系统)的污染,分析了给企业安全生产用电带来的不良后果和必要的应对措施。
关键词:供电线路品质供电线路污染电压骤降频率波动系统稳定
0引言
企业生产供电一般由不同等级电压的电力外网,经本企业一、二次变电所送入各生产分厂(车间)及附属部门。有的企业只有一次降压变电所变压后,送入各生产用电设备。一般企业的进户电力外网电压有10kV、35kV、110kV等,大型企业和用电大户多采用35kV和110kV外网供电。其主要原因是考虑到线损、压降、操作、短路和部分高压设备起动等原因对供电线路的稳定性影响,同时也考虑到防止供电线路因故造成污染等问题。近年来,因供电线路(系统)引起污染而造成企业停机停电现象时有发生。
1供电线路(系统)品质污染的定义
供电线路(系统)所谓的品质污染,是指在正常额定工频电压下,由于外来因素及系统干挠、事故、发电机故障、电晕、各类谐波、大功率用电设备启动等原因,引起电压、频率波动及供电线路内在品质改变,从而造成企业用电设备不能正常工作和工厂馈线跳闸断电、作业中断等现象发生。人们通常称其为供电线路(系统)污染,一般我们俗称为供电线路波动或供电品质变化。
2由于供电线路(系统)污染造成电压骤降和频率波动的危害
电压骤降对用电设备的影响:
电压骤降轻者对传统性及一般性负荷影响不大,它主要影响电子类设备的正常工作,或者影响由于新型电子类设备所控制的传统工业过程。如电压骤降重者对传统性及一般性负荷影响较大,当供电线路电压低于额定值的5%时,使电气设备的生产效率下降,甚至使电气设备因严重过负荷而损坏。当电压降到额定值的10%时,企业的动力设备因转矩急剧下降可能造成大面积停产,重者可能引起供电系统稳定破坏,造成供电系统振荡或瓦解。为此,目前国家规定电压偏差不能超过±5%。
用电设备对暂态电能质量问题特别是电压骤降的敏感程度视其用电特性不同各异。
对直流电动机:当电压低于80%时电机保护跳闸;
对调整电机(VSD):当电压低于70%,持续时间超过6个周波,VSD被切除;
对一些精密加工的电机:当电压低于90%,持续时间超过3个周波,电机跳闸退出运行;
对交流接触器:当电压低于50%,持续时间超过1个周波,接触器就会脱扣,有时电压低于70%接触器就会脱扣;
对计算机:当电压低于60%持续12个周波时,计算机工作将受影响,数据可能丢失。
供电系统电压稳定是指电力供电系统维持负荷电压与某一规定的运行极限之内的能力。它与电力系统中的电源配置、网络结构及运行方式、负荷特性等因素有关。当供电线路(系统)发生电压不稳定时,将会导致电压崩溃,造成大面积停电事故。
供电系统稳定是指供电线路(供电系统)维持系统电压、频率等某一规定运行极限的能力。
频率变化对输电、变电的影响:
(1)当频率(f)变化时,破坏了系统功率的经济分配,使线路损耗增大,可能引起系统局部区域发生谐振过电压或过电流;
(2)变压器在低频率运行时,由于磁通密度增大使空载损耗增加,为了保证其温度不变则有功功率应按低周波的1/2次方下降;
(3)对用户:现代工业企业用户的机械是在额定转速下工作最经济,工作特性最好。当频率(f)下降时,用户机械设备出力降低,从而使生产效率下降,废品和次品增加。此外,供电系统频率(f)变化将引起电气侧量仪表误差增大,自动化装置误动等。
当频率低于某一临界值时,电源与负荷的平衡将遭到彻底破坏,在发电厂(站)一些机组相继退出运行,供电线路(供电系统)造成大面积停电,也就是我们常说的供电线路(供电系统)频率污染,频率崩溃。
特别在造纸行业,如供电线路(系统)发生电压、频率等污染后,造纸工序(调速电机电压低于90%时,频率下降维持值)接触器动作电机跳闸,作业中断,每次都给生产带来较大损失。近两年来,因外网线路供电品质波动、污染,造成几次停机、停产、停电。每次都可能因此损失几十万~百万元以上。所以说,防止供电线路(系统)污染,加强供电线路(系统)污染防范措施,是确保企业科学安全用电、搞好生产的重要环节。
某公司中心变电所装机总容量为26000kVA,其中l号主变型号为:SF8-16000/121/6.3kV,2号主变型号为:SF8-10000/121/6.3kVA,两台主变并联运行。电力外网进户电压为110kV经二次变为6.3kV,送入各分厂二次变电所降压为380V给生产主机和附属用电设备供电。部份大容量重要用电设备,如二次送水的水暖分厂二水源两台高压水泵和3150、3860纸机十几台双盘磨均采用6.3kV供电,以防止大容量用电设备启动时引起压降及线路波动等冲击现象发生。
3引起供电线路污染的原因
(1)电力外网受到某种干扰,如短路、断线故障、冲击负荷、电力系统操作所引起系统参数的改变。
(2)用电企业内部供电系统因故受到某种干扰,如短路、操作、断线故障、冲击负荷、顺间大功率用电设备同时启动以及线路因污染产生谐波的影响等,对企业内部供电系统引起参数不良改变。
4防止供电线路(系统)污染应对措施
(1)发、变电及电力系统要提高电力和供电系统的稳定性,防止电力和供电系统受各种干扰(如短路、断线故障、冲击负荷、电力系统操作所引起系统参数的改变);
(2)减少系统各元件的电抗,减少发电机和变压器电抗;
(3)提高电力系统电压水平;
(4)改善电力系统结构;
(5)采用串联电容补偿;
(6)采用自动调节装置;
(7)企业内部供电系统要确保本企业一、二次变电所正常安全稳定供电,安全操作;
(8)对企业大容量用电设备要合理选则启动方式,防止启动电流过大和冲击造成供电线路(系统)污染。
5结束语
搞好电力供电系统和企业供电系统安全稳定供电,防止供电线路(系统)造成污染,无论对电力供电系统及用户都有其深远的意义。
供电线路(系统)一旦因故造成污染,将给电力系统和用户造成不同程度的损失。目前无论是发、供电企业还是用户,都十分重视供电线路(系统)防污染问题。并用科学的方法有力的防泛措施以及应对方案,来控制和减少供电线路(系统)受污染现象的发生,使之较好地净化电力系统供电品质,确保企业合理、安全、科学生产用电。