馬喜明

（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司呼倫貝爾供電公司，呼倫貝爾 021000）

電力系統(tǒng)補(bǔ)償電壓不平衡的原因及對(duì)策分析

馬喜明

（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司呼倫貝爾供電公司，呼倫貝爾 021000）

電壓是影響電能質(zhì)量的重要因素之一。在日常生活中，有許多因素影響電壓的平衡性和穩(wěn)定性。電壓的不平衡往往會(huì)使電網(wǎng)及電網(wǎng)設(shè)備的安全受到威脅，并嚴(yán)重影響用戶(hù)的用電質(zhì)量。因此，充分了解引起電力系統(tǒng)電壓不平衡的原因和因素，積極探討補(bǔ)償電壓不平衡的對(duì)策，對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)的安全和維護(hù)具有重要意義。

電壓不平衡 電力系統(tǒng) 補(bǔ)償

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)電能的質(zhì)量要求越來(lái)越高。電力系統(tǒng)的電壓在一般情況下是處于比較平穩(wěn)的狀態(tài)，但有時(shí)，其會(huì)出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象。電力系統(tǒng)補(bǔ)償電壓不平衡主要分成三種狀態(tài)，一是高壓，二是低壓，三是缺相。無(wú)論是哪種不平衡，都會(huì)影響電能質(zhì)量。因此，探究電力系統(tǒng)補(bǔ)償電壓不平衡的原因，尋找電力系統(tǒng)補(bǔ)償電壓不平衡的對(duì)策具有重要意義。

1 電壓不平衡產(chǎn)生的主要原因

1.1 不合適的補(bǔ)償度

一般而言，不合適的補(bǔ)償度往往意味著或高或低的補(bǔ)償度。高的補(bǔ)償度較容易理解，因?yàn)檫@時(shí)電能的質(zhì)量一般較好。而低補(bǔ)償度則不一樣，在串聯(lián)諧振回路中，中性點(diǎn)位移電壓的計(jì)算公式為UN=[u(p+jd)]×Ux，其中，當(dāng)補(bǔ)償度p偏小時(shí)，由于電壓、頻率在運(yùn)行時(shí)發(fā)生改變，再加上電容電流和消弧線圈電感電流的關(guān)系，從而導(dǎo)致電容電流和消弧線圈電感電流的變化，最終改變?cè)瓉?lái)的補(bǔ)償度。補(bǔ)償度的改變使系統(tǒng)形成或接近形成諧振補(bǔ)償。從另一個(gè)角度來(lái)看，可以說(shuō)是電壓不平衡，或相電壓不平衡。

1.2 不合理的操作

這里說(shuō)的不合理的操作主要有兩方面的含義，一方面是指在串聯(lián)諧振回路中，當(dāng)線路停止供電，工作人員調(diào)整消弧線圈時(shí)，沒(méi)有仔細(xì)辨明，以至于把分接開(kāi)關(guān)投在了不適當(dāng)?shù)奈恢茫纱藢?dǎo)致中性點(diǎn)位移，根據(jù)UN=[u(p+jd)]×Ux可知，相電壓不平衡。而另一方面，對(duì)補(bǔ)償系統(tǒng)而言，電壓的不平衡一方面是由于機(jī)械設(shè)備的原因?qū)е碌?，而另一方面則是由工作人員在操作過(guò)程中，對(duì)線路、接口和電力設(shè)備操作不到位，或不合理操作引起的。在短時(shí)間內(nèi)，似乎沒(méi)有太大的問(wèn)題，但隨著使用的增加和其他情況的發(fā)生，這種微小的失誤往往會(huì)造成比較大的麻煩。

1.3 系統(tǒng)性錯(cuò)誤

這里說(shuō)的系統(tǒng)性錯(cuò)誤是指系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致電壓不平衡。如在缺乏補(bǔ)償系統(tǒng)的電網(wǎng)中，有時(shí)會(huì)因?yàn)榫€路跳閘，或因?yàn)楣╇娋o張而進(jìn)行限電，由于各種原因進(jìn)行檢修而停電。如在有補(bǔ)償系統(tǒng)的電網(wǎng)中投入過(guò)多線路，也可能會(huì)導(dǎo)致諧振現(xiàn)象的產(chǎn)生，出現(xiàn)相電壓不平衡。此外，如果變壓器等三相繞組中的某相因?yàn)槟撤N原因而發(fā)生異常，其將輸送不對(duì)稱(chēng)的電源電壓，這就是明顯的電壓不平衡。此外，如果輸電線路過(guò)長(zhǎng)，且電線的截面積大小不一，使阻抗壓降不同，同樣會(huì)造成相間電壓的不平衡。在實(shí)際生活中，我們還發(fā)現(xiàn)，某一單相負(fù)載過(guò)多，也會(huì)使各相間的電荷分布不均衡，即電壓不平衡。

1.4 其他原因

除補(bǔ)償度、操作、系統(tǒng)運(yùn)行方面的原因外，還有一些其他因素造成電壓不平衡。如在有補(bǔ)償系統(tǒng)的電網(wǎng)中，如果多個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)分別供電，且線路較近，平行段又長(zhǎng)，就容易形成串聯(lián)諧振線路，從而出現(xiàn)電壓不平衡的現(xiàn)象。同時(shí)，外部環(huán)境和整個(gè)經(jīng)濟(jì)的變化，也會(huì)在一定程度上影響電壓的平衡性。如雷雨天氣形成的異常氣壓對(duì)電力和磁場(chǎng)的影響會(huì)間接影響電壓，且經(jīng)常伴隨著刮倒樹(shù)枝，從而導(dǎo)致電線折斷或直接擊中電力表等。這些都會(huì)導(dǎo)致電壓的不平衡與不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響用戶(hù)的電能質(zhì)量。

2 補(bǔ)償電壓不平衡的對(duì)策

2.1 科學(xué)分析，合理診斷不平衡的原因

科學(xué)合理分析電壓不平衡的原因，是補(bǔ)償電壓不平衡的關(guān)鍵對(duì)策。造成電壓不平衡的因素較多，無(wú)論是系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行問(wèn)題，還是外部氣候環(huán)境的影響，我們都需要認(rèn)真分析和斟酌。系統(tǒng)內(nèi)部的線路因素和綜合運(yùn)行因素都會(huì)導(dǎo)致同樣的電壓?jiǎn)栴}，但他們的解決方向卻不一樣。此外，根據(jù)電壓不平衡的幅度和區(qū)域，可以初步診斷何種因素造成電壓不平衡。如當(dāng)一定區(qū)域內(nèi)的所有變電所都出現(xiàn)電壓不平衡的現(xiàn)象，就可以診斷出有單相接地或斷線。

2.2 加強(qiáng)工作人員的知識(shí)文化素養(yǎng)

操作人員的知識(shí)文化素質(zhì)是補(bǔ)償電壓不平衡一個(gè)重要因素。對(duì)于機(jī)械電力而言，人員的知識(shí)文化水平?jīng)Q定了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果和運(yùn)行效率?，F(xiàn)代機(jī)械學(xué)和電學(xué)并不是中國(guó)傳統(tǒng)的倫理學(xué)，在不進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)和演練的情況下，我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，且無(wú)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理有效的糾正。因此，必須加強(qiáng)對(duì)操作人員的知識(shí)文化培養(yǎng)，加強(qiáng)對(duì)其的能力訓(xùn)練，確保每位操作人員不會(huì)犯低級(jí)錯(cuò)誤，確保每個(gè)操作人員都能及時(shí)有效地解決面臨的電壓?jiǎn)栴}。電力各部門(mén)要根據(jù)各自的實(shí)際條件，采用組織專(zhuān)家培訓(xùn)，網(wǎng)上培訓(xùn)，開(kāi)展一對(duì)一的實(shí)戰(zhàn)演練，與大型電力公司合作等方法，加強(qiáng)操作人員的知識(shí)文化素養(yǎng)。

2.3 建立健全系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)機(jī)制

電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜而巨大的系統(tǒng)，其擁有嚴(yán)密的邏輯結(jié)構(gòu)，具有廣泛的使用范圍。由于其具有影響廣泛、危害巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，所以其不同于一般的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中的電壓不平衡，是由整個(gè)電力系統(tǒng)多種因素導(dǎo)致的。如電能不足，發(fā)電設(shè)備損壞，電力補(bǔ)償系統(tǒng)自身的問(wèn)題等。因此，我們?cè)诮⒔∪到y(tǒng)運(yùn)行維護(hù)機(jī)制時(shí)，一方面要考慮整個(gè)電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行，保證整個(gè)電力系統(tǒng)在常態(tài)下高效運(yùn)轉(zhuǎn)；另一方面，則要針對(duì)電力補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)各種影響因素建立有效的應(yīng)對(duì)方案，構(gòu)建一個(gè)以電力系統(tǒng)為依托，應(yīng)對(duì)方案為主體的運(yùn)行維護(hù)機(jī)制。此外，還要根據(jù)系統(tǒng)整體的運(yùn)行和維護(hù)，合理配置人才資源，從而保障整個(gè)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

2.4 加強(qiáng)技術(shù)研究和科學(xué)研發(fā)

加強(qiáng)技術(shù)研究和科學(xué)研發(fā)，是補(bǔ)償電壓不平衡的根本對(duì)策。一方面，就電力系統(tǒng)而言，需要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，開(kāi)發(fā)新的電力材料和電力裝置，以在更廣泛的空間上解決遇到的問(wèn)題，而技術(shù)的進(jìn)步能為解決電壓不平衡提供更高可能性；另一方面，則是針對(duì)運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)而言，針對(duì)電力補(bǔ)償系統(tǒng)，新的科學(xué)研發(fā)將大大減少影響電壓不平衡的因素；同時(shí)，能在較好的技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)電力補(bǔ)償系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電壓的平衡和穩(wěn)定?？偠灾?，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是改善電壓不平衡的根本。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)電力系統(tǒng)補(bǔ)償電壓不平衡這一問(wèn)題，一方面，要從實(shí)際出發(fā)，仔細(xì)觀察和探討不平衡的原因；另一方面，則要從理論的高度對(duì)引起不平衡的原因進(jìn)行分類(lèi)概括和總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，還要以科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為前提，努力在實(shí)踐中為電壓的平衡與穩(wěn)定尋找可行之策，為社會(huì)和群眾提供高質(zhì)量的電能。

[1]萬(wàn)宏偉.電力系統(tǒng)補(bǔ)償電壓不平衡的原因及對(duì)策[J].農(nóng)村電工，2012，（3）：44.

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[3]宋國(guó)兵，饒菁，高淑萍，等.基于補(bǔ)償電壓的高壓直流輸電線路單端電氣量保護(hù)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，（6）：102-106，113.

Cause and Countermeasure Analysis of Unbalanced Voltage of Electric Power System

MA Xiwming
(Inner Mongolia Power Co., Ltd. Hulun Buir Power Co., Ltd., Hulunbeier 021000)

Voltage is one of the important factors that affect power quality. In daily life, there are m any factors that affect the balance and stability of the voltage. Voltage imbalance will often make the se curity of power grid and power grid equipment, and seriously affect the us er's power quality. T herefore, it is very important for the safety and maintenance of the power system to fully understand the causes and factors of the unbalanced voltage of power system.

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