供配电电气系统的监测与保护

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供配电电气系统的监测与保护
滕建立;周红
【摘 要】本文主要阐述了供配电电系统的高低压端电压电流的自动检测,功率、功率因数的捡测,供电品质的监测,系统保护监测与报警,节能管理等监测与保护问题。
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【期刊名称】《科技风》
【年(卷),期】2011(000)014
【总页数】1页(P95-95)
【关键词】供配电;电气系统;监测;保护
realx【作 者】滕建立;周红
掷瓶礼【作者单位】佳木斯电业局,黑龙江七台河154600 ;七台河电业局,黑龙江七台河154600
【正文语种】中 文
喋血黑谷
【中图分类】U463.6
为了及时、准确地了解和掌握供配电系统设备的运行状态及供电状况,为保证供配电质量与系统安全,应对供电系统的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能及频率等参数进行有效的监测,通过电量变送器转化为统一的直流参数变量,之后通过A/D转换,以数字信号形式被计算机监控系统采集,通过计算处理,可供显示、打印、存储及分析使用。
电网的供电状况时时受到监视,若出现电网全部断电状况,控制系统要做出有效的停电控制措施,应急发电机组会自动投入,确保应急照明的用电等,而类似空调系统等非必要用电负荷可暂时不供电。恢复供电时,控制系统也要有相应的恢复供电控制措施。
对6~10kV高压线路的电压及电流测量方法如图1a、b所示。低压端(380W 220V)的电压及电流测量方法与高压侧大致相同,而电压和电流互感器的电压等级不同。
通过测量电压与电流的相位差能测得功率因数,有了功率因数、电压、电流数值就能求得有功功率和无功功率。所以,应先测量功率因数,之后间接获得功率数据,这是一种间接测量功率的方法。
比较精确的测量功率方法是采用模拟乘法器构成的功率变送器,或用数字化测量方法即高速采样电压、电流数据,再对数字信号进行处理等,直接测量功率数据。
供电品质的指标一般是电压、频率和波形,特别是以电压和频率最为重要。电压质量包括电压的偏移、电压的波动和电压的三相不平衡度等。
1)频率。电气设备的铭牌上均标有额定频率,我国电力工业的标准频率为50Hz。因频率直接影响电子设备的日常工作,所以,对频率的偏差要求较为严格,国家规定电力系统对用户的供电频率偏差不可超过±0.5%。
风流茶说合对电网频率的检测可在低压侧进行,在电网的频率偏差超过允许值时,监测系统要进行报警,必要时要切断供电,改用备用电源或应急发电机供电。
2)电压偏移各种电气设备的铭牌均标有额定工作电压,而在实际运行中,因电力系统负荷的变化或用户本身负荷的变化等原因,一般用电设备的端电压偏离额定值。电压低于额定值可能出现在高峰负荷时长线路的末端,电压高于额定值可能出现在低负荷时线路的始端。
在电压过高或过低时,监测系统要予以报警,还需采取系统或局部的调压和保护措施。对电压偏移的改善,通常要求在电网的高压侧采取措施,使电网的电压随负荷的增大而升高,不然随负荷减少而使电压降低。重要的负荷,适合在受电或负荷端设置调压装置及稳压器。
3)电压波动及谐波。电动机的起动,电梯、电焊类冲击负荷的工作,会造成供配电系统中的电压时高时低,短时间的电压变化即电压波动。电力系统中交流电的波形,应该是正弦波,但实际上因三相电气设备的三相绕组不完全对称,带有铁心线圈的励磁装置,尤其是大型晶闸管装置、电力电子设备的应用,在电力系统中出现了与50Hz基波成整数倍数的谐波,因此,电压的波形出现畸变成为非正弦波。
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电压波动及谐波对电气设备的运行有害,电子设备对电压波动非常敏感。一些研究成果表明,谐波不但会影响电气设备的安全正常运行,还对通信系统和计算机系统等也有很大的影响,所以,消除抑制谐波非常重要。
传统的无源型LCR滤波器已被用来解决这一问题,而因结构原理上的原因,无源滤波器在应用中存在一些较难克服的缺点:一是滤波器只对调谐点的谐波效果明显,而对偏离调谐
点的谐波无明显效果,在实际应用中不可能无限地增加滤波器;二是在系统中谐波电流增大时,无源滤波器可能过负荷,还会损坏电气设备;三是电源阻抗强烈影响滤波特性,甚至在电源和滤波器间发生谐振,这就是谐波放大现象。
4)电压的不平衡度。低压系统中通常采用Yy0联结三相四线制,单相负荷接于相电压上。因单相负荷在三相系统中不可能完全平衡,所以,三个相电压不可能平衡。电压的不平衡度可通过测量三个相电压及三个相电流的数据,再经相互比较其差值来得到,差值愈大,不平衡度愈大。在这个不平衡电压加于三相电动机时,因相电压的不平衡使得电动机中的负序电流增加,而增加转子内的热损耗。
在设计中要尽可能使单相负荷平衡地分配在三相中,对相电压不平衡敏感的负荷要采用分开回路的措施,同时监测系统也应予以报警。
电气系统保护有过电流保护、速断保护、重合闸保护、温度保护、差动保护、接地故障保护、过电压保护、欠电压保护、过负荷保护、电机保护、变压器保护等,这些保护信号即为故障信号,这些信号在二次回路设计中通过信号继电器来接通光字牌作为就地指示,事故信号送入计算机监控系统时,则计算机监控系统也会显示与报警。
现场监控站的监控器根据用电量的统计与分析,通过预先编制的程序,对用电高峰和低谷用电状况下变压器投入的台数进行合理的控制,提高变压器的使用率,供配电监控系统通过软件对用户用电量的监测、分析、预测,对系统负荷做相应的控制与调整,实现节约用电。

本文发布于:2023-07-07 23:49:23,感谢您对本站的认可!

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标签:电压   系统   负荷   保护   电流   供电
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