電能質(zhì)量監(jiān)督在發(fā)電廠運(yùn)行中重要性

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摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程也在不斷加快，社會(huì)生產(chǎn)生活對于電能的需求量越來越大，發(fā)電廠的作用更加突出。因此，只有保障發(fā)電廠的安全運(yùn)行，才能夠滿足社會(huì)生產(chǎn)生活的電能需求，保障我國社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電廠涉及的工作非常復(fù)雜，其中電能質(zhì)量監(jiān)督是一項(xiàng)非常重要的工作，是保障發(fā)電廠安全運(yùn)行的關(guān)鍵。應(yīng)該不斷加強(qiáng)電壓穩(wěn)定的控制，提升發(fā)電廠的工作效率。本文將通過分析電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，研究電壓穩(wěn)定在水電廠中的應(yīng)用，探索電能質(zhì)量監(jiān)督措施。

關(guān)鍵詞:電能質(zhì)量監(jiān)督;發(fā)電廠;安全運(yùn)行

在社會(huì)生產(chǎn)對于電能需求增長的當(dāng)下，發(fā)電廠的建設(shè)力度不斷增加，尤其是水電廠的建設(shè)規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大。在電網(wǎng)中，水電裝機(jī)容量的重要性越來越突出，水電廠的經(jīng)濟(jì)效益與電能質(zhì)量直接相關(guān)。當(dāng)水電廠的電能質(zhì)量出現(xiàn)不足時(shí)，就會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，降低了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。在豐水期和枯水期，電源具有一定的不可控性，這就導(dǎo)致了在電能質(zhì)量監(jiān)督方面存在一定的困難。滲透率的提升，也會(huì)導(dǎo)致電壓不穩(wěn)狀況的發(fā)生，影響水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對社會(huì)生產(chǎn)生活用電造成困擾。為了能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的穩(wěn)定，可以通過有載調(diào)壓裝置來解決電能質(zhì)量問題。加強(qiáng)電能質(zhì)量監(jiān)督，是保障水電站安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，也是保障水電站經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵工作。

一、電能質(zhì)量的概念及標(biāo)準(zhǔn)

導(dǎo)致設(shè)備故障的電流、電壓和頻率偏差，這就是電能質(zhì)量，主要包括了電壓偏差、電壓暫降、中斷、暫升、電壓波動(dòng)與閃變、波形畸變等。電力系統(tǒng)中非線性、沖擊性負(fù)荷，比如變頻裝置等會(huì)對電能質(zhì)量造成污染，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電能質(zhì)量是在水電廠生產(chǎn)中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，只有保障電能質(zhì)量監(jiān)督的有效性，才能夠保障水電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。頻率偏差、電壓幅值、電壓不平衡、電壓波形和信號電壓，是中低壓電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的五個(gè)類型。其中頻率偏差又分為孤立電網(wǎng)和互聯(lián)電網(wǎng);電壓幅值包括了慢速電壓變化、電壓暫降、短時(shí)斷電、瞬時(shí)過電壓、暫時(shí)工頻過電壓、長時(shí)斷電;電壓波形包括了間諧波電壓和諧波電壓。

二、電能質(zhì)量監(jiān)督措施

(一)使用有載調(diào)壓變壓器

發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)值，會(huì)隨著發(fā)電機(jī)端電壓的升高而增大，就會(huì)對無功電量的輸出造成一定的影響，水電電能質(zhì)量就會(huì)因此而受到影響。為了解決水電廠上網(wǎng)距離遠(yuǎn)、條件差等問題，需要對變壓器變壓比和調(diào)壓范圍進(jìn)行調(diào)整。有載調(diào)壓變壓器或者智能有載調(diào)壓變壓器，是一種非常有效的改善裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓穩(wěn)定的目的，增大無功上網(wǎng)電量。應(yīng)該對電網(wǎng)電壓的變化幅度進(jìn)行計(jì)算和分析，加工技術(shù)數(shù)據(jù)的提供有助于設(shè)備的合理選擇。一般水電廠在電網(wǎng)中所占比重較小，并入電網(wǎng)運(yùn)行后，對于電網(wǎng)電壓不會(huì)產(chǎn)生太大影響。

(二)優(yōu)化勵(lì)磁條件

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置，是完善電能質(zhì)量監(jiān)督工作的重要設(shè)備裝置。并入大電網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電設(shè)備，發(fā)電機(jī)端電壓和頻率就能夠通過勵(lì)磁系統(tǒng)的控制，使其在穩(wěn)定范圍內(nèi)運(yùn)行。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升高時(shí)，勵(lì)磁電流就會(huì)減小，使得發(fā)電機(jī)端電壓降低;當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓降低時(shí)，勵(lì)磁電流就會(huì)增大，使得發(fā)電機(jī)端電壓上升。勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的使用，能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)端電壓進(jìn)行有效穩(wěn)定，保障電能質(zhì)量。此外，還應(yīng)該對勵(lì)磁容量進(jìn)行擴(kuò)增。并網(wǎng)機(jī)組的負(fù)荷增加時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)端電壓上升，定子鐵芯在電壓達(dá)到1．05Ue時(shí)飽和，勵(lì)磁電流也會(huì)相應(yīng)增加，就會(huì)出現(xiàn)一定的發(fā)熱狀況。勵(lì)磁調(diào)節(jié)的限制會(huì)造成無功輸出的限制，也會(huì)造成電能質(zhì)量的破壞。因此，應(yīng)該保障勵(lì)磁容量的充足性，改善勵(lì)磁設(shè)備，保障電壓穩(wěn)定，促進(jìn)水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(三)改變變壓器的匝數(shù)比

為了保障電壓穩(wěn)定，滿足無功上網(wǎng)電量，需要對變壓器的匝數(shù)比進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了改變高低壓側(cè)電壓有效值，需要保持發(fā)電機(jī)端電壓10．5kV+5%不變，增大主變壓器高壓側(cè)電壓值，變壓器的電壓調(diào)整范圍，也能夠通過變壓器分接開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。上網(wǎng)電網(wǎng)的增加，能夠有效滿足無功上網(wǎng)電量。發(fā)電機(jī)端電壓的穩(wěn)定性，能夠通過上述方法得到有效改善，電網(wǎng)電壓過高對于發(fā)電機(jī)造成的影響減小，有利于水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，改善電能質(zhì)量。

(四)AVC控制

AVC能夠通過對于電廠母線電壓或者全電廠無功功率進(jìn)行有效控制，增強(qiáng)電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，保障水電廠的電能質(zhì)量。能夠?qū)崿F(xiàn)對無功功率的有效利用，降低水電廠能耗。在進(jìn)行AVC分配時(shí)，分配原則包括了按實(shí)發(fā)有功比例原則;按無功容量成比例原則;母線電壓與給定電壓值在電壓死區(qū)內(nèi)，AVC分配值跟蹤實(shí)發(fā)值;不參加AVC機(jī)組，AVC分配值跟蹤實(shí)發(fā)值。在進(jìn)行AVC設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該注重對約束條件、控制目標(biāo)的確定以及無功分配原則的選擇。當(dāng)AVC出現(xiàn)系統(tǒng)故障時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致電壓的波動(dòng)加劇，比如同步、異步振蕩的出現(xiàn)等，此時(shí)應(yīng)該及時(shí)退出AVC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓的提升。機(jī)組實(shí)發(fā)無功和無功給定之間的偏差，會(huì)因?yàn)閯?lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差特性而出現(xiàn)，因此在使用AVC并且處于勵(lì)磁無功閉環(huán)模式時(shí)，應(yīng)該對機(jī)組無功調(diào)節(jié)死區(qū)進(jìn)行設(shè)置，提升電能質(zhì)量。

三、結(jié)語

電能質(zhì)量監(jiān)督是發(fā)電廠運(yùn)行過程中的一項(xiàng)重要工作，提升電能質(zhì)量是保障發(fā)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)和前提。在此過程中，實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定是一種非常有效的途徑，能夠提升整個(gè)電網(wǎng)的可靠性。本文重點(diǎn)討論了有載調(diào)壓變壓器、優(yōu)化勵(lì)磁條件、改變變壓器的匝數(shù)比以及AVC控制的應(yīng)用等電能質(zhì)量監(jiān)督措施，分析了上述措施在保障發(fā)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行中的原理以及重要作用，尤其是有載調(diào)壓變壓器及AVC的應(yīng)用，能夠有效保障電壓的穩(wěn)定性和水電廠的電能質(zhì)量，從而保障社會(huì)生產(chǎn)生活用電的穩(wěn)定性和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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作者:戴哲 單位:華能花涼亭水電有限公司