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配電系統需滿足不斷增長的新負荷
發表時間:2012-08-03 09:36:06
    配電系統是由多種配電設備(或元件)和配電設施所組成的變換電壓和直接向終端用戶分配電能的一個電力網絡系統。由于配電系統作為電力系統的最后一個環節直接面向終端用戶,它的完善與否直接關系著廣大用戶的用電可靠性和用電質量,因而在電力系統中具有重要的地位。

  通常,在電氣設備選擇上,由于很多配電系統未能滿足新負荷要求,常會導致如無功補償柜發出過補報警或頻繁損壞、設備頻繁跳閘并且零線過熱以及變壓器在沒有達到額定負荷卻溫度過高等多種問題的發生。

  在無功補償方面:一方面,現在很多負荷并不需要補償容性無功,因此不能延續傳統的方法進行無功補償。例如,以往電機都是直接連接到電網上,用工頻電壓驅動,因此需要補償一定的無功功率,而現在的電機往往通過變頻器驅動,變頻器并不需要很大的容性無功補償。因此,在新的負荷性質下,如果仍然按照傳統的方法設計無功補償裝置,輕則造成浪費,重則將出現過補現象。另一方面,為了避免產生電流諧振,要選擇具有抗諧波能力的無功補償裝置。無功補償電容與變壓器構成LC并聯電路,當這個LC并聯電路的諧振頻率與諧波電流的頻率相同時,就會產生電流諧振,此時電流被放大,輕則可能燒毀無功補償裝置,重則會損壞變壓器。

  在變壓器容量選擇上:應充分考慮諧波電流的影響,核算變壓器的容量。在傳統的配電系統中,變壓器的容量是根據50赫茲的基波電流條件進行估算,而現代負荷大多產生諧波電流。在諧波電流的影響下,電流流過導體時發生趨膚效應,同時,鐵心在高頻下損耗更大,使得變壓器產生了較大的損耗,出現過熱等現象。

  在線路導體選擇方面:一方面,由于現代負荷多產生諧波電流,為了減少趨膚效應的影響,計算線路導體截面積時,要充分考慮諧波電流在導體中造成的額外熱量;另一方面,要充分考慮到新的負荷性質下零線導體的選擇。傳統配電系統設計時,在三相四線制的配線中,當三相電的相位相差為120度,保持了三相負荷平衡,則零線上的電流便很小。然而,現在的負荷大多為單相整流電路,工作時產生較強的3次諧波電流,而3次諧波電流在零線上是疊加的,而不是抵消的,因此,選擇的零線的截面積應該是相線的2倍。
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