現代社會的發展,各種電氣設備不斷涌現,給我們帶來極大便利的同時也帶來一系列事故和損失,配電柜一旦出現故障就會對安全播出造成影響,甚至造成停播事故,這些都是平時對配電設備安全管理不到位,維修措施不得法所造成。
低壓設備一般采用兩路供電方式,通常采用兩臺變壓器同時運行,低壓設備故障多發生在用電高峰的夏秋季節,而且故障現象多樣,低壓設備故障也包括設備因素和人為自身因素兩個方面。
(一)設備自身因素及應對措施。低壓設備長期運行過程中容易造成機械結構變形、負荷開關面板不能正確打開,彈簧性能下降不能正確復位。另外,線路老化負荷開關內輔助開關故障或不到位,開關不能自動儲能等,這些都直接影響到及時送電。
運行及其維修人員在平時要養成良好的習慣,定期巡視、維護、檢修設備,對負荷開關的運行狀態做深入了解,發現設備故障及時維修更換。熟練掌握各負荷開關的性能和機械結構及其故障情況下的處理方法,運行人員要定期集中培訓,對配電設備多觀察、操作、咨詢。尤其要注意觀察用電高峰季節負荷變化情況,根據負荷大小調整好電流的額定值,盡量避免停電事故。
(二)人為因素及應對措施。運行人員在低壓操作時頭腦不清醒不了解故障原因,不注意觀察設備的工作狀況,判斷失誤,盲目進行錯做導致事故擴大,造成長時間不能恢復送電。
配電系統的可靠運行除了進行日常檢查之外還要特別注意每天用電高峰變配電設備的運行狀態。因為在滿負荷狀態下,變配電設備發熱、閃爍、打火、聲響、氣味等故障征兆才會較明顯地表露出來。
針對以上人為因素造成的影響,運行人員要多動腦筋,認真觀察設備的運行狀態,要加強業務學習不斷提高業務技能,熟練掌握設備的操作規程,努力做到頭腦清醒、判斷準確、技術過硬、心理素質較強,出現事故后用最短的時間及時地恢復送電,保障安全。
在交流電路中,由電源供給負載的電功率有兩種:一種是有功功率,一種是無功功率。電壓電流同相位,電源向負載供電,負載把電能轉換成其他能量,叫有功。電壓電流不同相位部分,電源與負載之間交換電能,這部分(除線路損耗外)電能不轉換(電磁以外的)成其他能量,叫無功。
有功功率
有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率,也就是將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5千瓦的電動機就是把5.5千瓦的電能轉換為機械能,帶動水泵抽水或脫粒機脫粒;各種照明設備將電能轉換為光能,供人們生活和工作照明。有功功率的符號用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
有功功率:在交流電路中,電源在一個周期內發出瞬時功率的平均值(或負載電阻所消耗的功率),稱為'有功功率'。有功功率過低導致線損增加、容量下降、設備使用率下降,從而導致電能浪費加大。
無功功率
電網中的感性負載(如電機,扼流圈,變壓器,感應式加熱器及電焊機等)都會產生不同程度的電滯,即所謂的電感。
感性負載具有這樣一種特性 -----即使所加電壓改變方向,感性負載的這種滯后仍能將電流的方向(如正向)保持一段時間。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差,就會產生負功率,并被反饋到電網中。電流電壓再次相位相同時,又需要相同大小的電能在感性負載中建立磁場,這種磁場反向電能就被稱作無功功率。
定義:在具有電感或電容的電路中,在每半個周期內,把電源能量變成磁場(或電場)能量貯存起來,然后,再釋放,又把貯存的磁場(或電場)能量再返回給電源,只是進行這種能量的交換,并沒有真正消耗能量,我們把這個交換的功率值,稱為' 無功功率'。
無功功率比較抽象,它是用于電路內電場與磁場的交換,并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備,要建立磁場,就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮流器也需消耗一部分有功功率)來發光外,還需80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功,才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示,單位為乏(Var)或千乏(kVar)。
無功功率過高的缺點:
1)無功功率會導致電流增大和視在功率增加,導致系統容量下降;
2)無功功率增加,會使總電流增加,從而使設備和線路的損耗增加;
3)使線路的壓降增大,沖擊性無功負載還會使電壓劇烈波動。
配電網中的電感性電氣設備如變壓器、電動機、電焊機、空調器、洗衣機、電冰箱、鈉燈、日光燈等投入運行后,不僅要從電力網中吸收有功功率用于做功,而且還要吸收無功功率建立磁場,這樣就導致電力客戶的自然功率因數一般都比較低。我國對電力客戶的用電,規定了必須達到的功率因數標準。
無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場,使轉子轉動,從而帶動機械運動,電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產生磁場,在二次線圈感應出電壓。因此,沒有無功功率,電動機就不會轉動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。為了形象地說明這個問題,現舉一個例子:農村修水利需要開挖土方運土,運土時用竹筐裝滿土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹筐并不是沒用,沒有竹筐泥土怎么運到堤上呢?
在正常情況下,用電設備不但要從電源取得有功功率,同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求,用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那么,這些用電設備就不能維持在額定情況下工作,用電設備的端電壓就要下降,從而影響用電設備的正常運行。
無功功率對供、用電產生一定的不良影響,主要表現在:
(1)降低發電機有功功率的輸出。
(2)降低輸、變電設備的供電能力。
(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。
(4)造成低功率因數運行和電壓下降,使電氣設備容量得不到充分發揮。
從發電機和高壓輸電線供給的無功功率,遠遠滿足不了負荷的需要,所以在電網中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設備才能在額定電壓下工作。這就是電網需要裝設無功補償裝置的道理。
光伏無功功率控制器/光伏功率因數監控裝置/光伏無功調節裝置TC-3063主要功能簡介
在系統運行中,TC-3063光伏無功功率監控裝置不斷監視母線電壓和測量電流,具有對異常電流和電壓報警功能,設置有無功功率控制功能:
(1)裝置上電后,自動判別無功功率的功率因數,當功率因數過低時,自動啟動無功功率調節功能
(2)功率因數過低報警,并啟動調節光伏逆變器無功功率輸出
(3)過負荷報警
(4)過電壓報警
(5)低電壓報警
(6)PT斷線報警
以上功能均有控制字投入或退出,方便用戶整定。
防孤島保護是對分布式光伏電站是有著要求的。即當電網出現電壓高、電壓低、頻率高、頻率低故障時,光伏并網開關及時跳閘。當電網恢復供電并且電壓和頻率達到允許值時,并網開關要自動合閘。這樣的目的是在保證國家電網不受太大影響的情況下,盡可能保證光伏的發電效率。有的部分地區會根據當地供電部門的要求會進一步對防孤島保護裝置功能上進一步完善,比如添加過電流保護、不平衡電壓保護等,這些都是無可厚非的。然而目前市場上有的用戶認為逆變器本身就具備防孤島功能,怎么還需要單獨加裝防孤島保護。其實防孤島保護裝置剛開始在高壓電壓等級上使用的,不過后來也慢慢使用于低壓中。對于目前的逆變器來講,當電網電壓被拉高的時候,逆變器還是會正常工作的。
舉例說明:
1)山東省菏澤市某一村級電站,容量為300KWP,變壓器為40KWP,在夏天中午發電量比較高的情況下,并網電壓可達到480V左右,此時如果并網開關不跳閘的情況下,逆變器還是會正常運行。這樣長期運行勢必會對電網有所沖擊。
2)安徽馬鞍山一生產光伏組價的廠房自己安裝屋頂光伏來實現自發自用余電并網,然而自從安裝光伏后,廠房內的一些測試儀器電源模塊會有燒毀的情況發生,造成這個原因是電源不穩造成的。后采取UPS供電,問題解決。
以上兩個例子說明,分布式光伏發電一直不太穩定,當并網電壓出現異常,準確及時跳閘也是非常有必要的。實現該功能就需要防孤島裝置來實現,國家電網也是這么要求的。
與此同時,電網典設中也對一些光伏要求安裝反孤島裝置。對于好多人來說,防孤島保護裝置大家都不太陌生,反孤島在市場上見的很少。不要誤以為兩者一樣,其實它們根本就不是一回事。防孤島保護裝置就是一臺微機保護裝置,而反孤島則是以配電柜的形式存在。國家電網的典設中要求加裝反孤島保護,主要是在檢修中使用,保證檢修人員的人身安全和用戶的安全用電。簡單的來說就是當電網需要檢修時,并網開關斷開,此時手動投入反孤島裝置,如果此時400V母線有電壓時,反孤島中的擾動電阻投入,打破用電的平衡。使其光伏逆變器檢測到的外部電壓不足以滿足正常輸出發電,逼停逆變器。這樣一來不用一一去確定每家每戶的逆變器是否停止工作。當然,反孤島要與并網開關有個聯鎖,若并網開關在合位,投入反孤島也是無濟于事。
雖然以上是處理小概率事件,不過也不難發現,國家電網對于用電安全方面,想的是比較周全的。針對反孤島,電網規定加裝反孤島,變壓器使用其80%,如果不加,則只能使用25%。但是對于光伏專變來講,基本上涉及不到孤網運行,而且光伏容量也是在幾百K的樣子,多用防孤島來作為保護使用。
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