智能電網(wǎng)：配電系統(tǒng)如何滿足新的電氣負(fù)荷要求

通常，在電氣設(shè)備選擇上，由于很多配電系統(tǒng)未能滿足新負(fù)荷要求，常會(huì)導(dǎo)致如無功補(bǔ)償柜發(fā)出過補(bǔ)報(bào)警或頻繁損壞、設(shè)備頻繁跳閘并且零線過熱以及變壓器在沒有達(dá)到額定負(fù)荷卻溫度過高等多種問題的發(fā)生。筆者就此談?wù)勗谛碌?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電氣">電氣負(fù)荷要求下，配電系統(tǒng)建設(shè)中需要考慮的幾方面因素。

在無功補(bǔ)償方面：一方面，現(xiàn)在很多負(fù)荷并不需要補(bǔ)償容性無功，因此不能延續(xù)傳統(tǒng)的方法進(jìn)行無功補(bǔ)償。例如，以往電機(jī)都是直接連接到電網(wǎng)上，用工頻電壓驅(qū)動(dòng)，因此需要補(bǔ)償一定的無功功率，而現(xiàn)在的電機(jī)往往通過變頻器驅(qū)動(dòng)，變頻器并不需要很大的容性無功補(bǔ)償。因此，在新的負(fù)荷性質(zhì)下，如果仍然按照傳統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償裝置，輕則造成浪費(fèi)，重則將出現(xiàn)過補(bǔ)現(xiàn)象。另一方面，為了避免產(chǎn)生電流諧振，要選擇具有抗諧波能力的無功補(bǔ)償裝置。無功補(bǔ)償電容與變壓器構(gòu)成LC并聯(lián)電路，當(dāng)這個(gè)LC并聯(lián)電路的諧振頻率與諧波電流的頻率相同時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電流諧振，此時(shí)電流被放大，輕則可能燒毀無功補(bǔ)償裝置，重則會(huì)損壞變壓器。

在變壓器容量選擇上：應(yīng)充分考慮諧波電流的影響，核算變壓器的容量。在傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)中，變壓器的容量是根據(jù)50赫茲的基波電流條件進(jìn)行估算，而現(xiàn)代負(fù)荷大多產(chǎn)生諧波電流。在諧波電流的影響下，電流流過導(dǎo)體時(shí)發(fā)生趨膚效應(yīng)，同時(shí)，鐵心在高頻下?lián)p耗更大，使得變壓器產(chǎn)生了較大的損耗，出現(xiàn)過熱等現(xiàn)象。

在線路導(dǎo)體選擇方面：一方面，由于現(xiàn)代負(fù)荷多產(chǎn)生諧波電流，為了減少趨膚效應(yīng)的影響，計(jì)算線路導(dǎo)體截面積時(shí)，要充分考慮諧波電流在導(dǎo)體中造成的額外熱量;另一方面，要充分考慮到新的負(fù)荷性質(zhì)下零線導(dǎo)體的選擇。傳統(tǒng)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在三相四線制的配線中，當(dāng)三相電的相位相差為120度，保持了三相負(fù)荷平衡，則零線上的電流便很小。然而，現(xiàn)在的負(fù)荷大多為單相整流電路，工作時(shí)產(chǎn)生較強(qiáng)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(yīng)該是相線的2倍。

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