电能质量与用电侧的负荷特性有关_主要厂用电负荷特性
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电能质量与用电侧的负荷特性有关。
一.负荷脉冲电流是导致电能质量问题原因;电能质量是指发电机通过公用电网供给用户侧的交流电能的品质。根据交流发电机的发电原理,传统的观点在供电回路中测量额定电压值的偏差,电压波波形,为稳定平滑或完好的正弦波形代表着所用交流电源的质量好。如果测量的电压波,有波形畸变或有谐波即可说明电能质量不好,这样的判断容易误导我们对电能质量问题的认识与改善电能质量的措施。本人认为最佳的方法就是检测供电回路的工作电流变化曲线与标准正弦波电压曲线的变化差距,因为供电回路电流的非正弦波变化或者脉冲式工作电流会增加发电,输,变电环节的有功电能损失,并造成发,变电设备负载率降低,因为负荷的阻抗毫秒级变化使常规电力运行参数监控仪表无法显示正确的电能指标,尤其是对发电机运行稳定性和能源消耗造成不利结果,当发电机,或变电设备负荷率达一定水平时又有较大负荷接入或退出运行会导致用电侧电压波动和闪变,甚至损坏输变电设备,发生大面积停电事故,故供电回路电流频繁非线性突变是发生电能质量问题的关健因素,举一个简单的供电例子:一交流发电机的额定容量SN=40KVA.额定电压UN=220V.在不使发电机过载运行的情况下,可点亮220V,40W白炽灯的数量盏。
SNCOSφ
pn
n =
40ⅹ103ⅹ1
=
= 1000盏
但点亮COSφ=0.5,220V.40W日光灯的数量只能为500盏。
SNCOSφ
pn
n =
40ⅹ103ⅹ0.5
=
= 500盏
在发电机消耗相同燃料的情况下,由于日光灯工作的负荷特性使发电机的供电有功输出能力降低50%。发电机发电的经营收入也将减少50%。如果在40KVA供电能力中混用这两种相同功率的照明灯使用电负载率达到80%左右,不注意限制日光灯的使用量,供电就可能出现运行电压不稳定,发电机发生震荡或出现失步的危险。产生这种不良结果的原因就是日光灯的工作电流是非线性波,有很高的脉冲峰值工作电流使发电机转子的阻力矩增加,40W日光灯在发电机转子上形成的阻力矩相当于80W白炽灯形成的阻力矩。这时如果测量电压波曲线基本看不出什么变化,但测量供电回路的电流曲线变化却相当大,相同额定功率的负载因为电流特性的差异,对发电机的能耗也有很大的差别,在一个本来电能质量很好的供电网之中一但在用电环节大量使用类似日光灯电流特性的负载,便会使发电机的单位能耗大幅升高,有功输出能力不足,形成发电企业的资源浪费,经营收入大幅降低的结果,特别对容量较小的发电机或变压器的经济运行和安全影响更大。