有關電力系統職稱論文

　　電力系統的安全、穩定執行，必然會給人們提供穩定的供用電等電源，進而實現各行各業的積極運轉、經營等。電力系統的安全執行對於我們的日常生活、工作至關重要，尤其是在計算機技術迅速發展的今天。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺談電力系統諧波

　　【摘要】本文主要就電力系統諧波產生的原因、危害和抑制諧波的措施進行了闡述。結合晉煤集團煤礦供電系統的實踐應用情況。

　　【關鍵詞】電力諧波;諧波危害;諧波治理

　　隨著電力電子技術的發展，電力系統中增加了大量的非線性負荷，由其產生的高次諧波的危害對電力系統安全帶來的極大影響。因此，有效地治理諧波就成為輸配電技術中迫切需要解決的一個問題。

　　一、諧波產生的原因

　　所謂諧波，即理想的電力系統向用戶提供的應該是一個恆定工頻的正弦波形電壓，但是由於各種原因，使這種理想狀態在實際中無法存在。因此通過對週期性電壓或電流的傅立葉分解，所得到的頻率為基波整數倍分量的含有量，稱為諧波。諧波是一個非正弦週期量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數倍。其週期為T=2∏/W的非正弦電壓U***W***t。

　　電網的諧波源可分為諧波電壓源和諧波電流源兩種，發、變電裝置一般為諧波電壓源;而變流裝置、電弧爐和電抗器等為諧波電流源。電力電網中的諧波產生主要源於各種非線性用電負荷，諧波主要由諧波電流源產生，當正弦基波電壓施加於非線性裝置時，裝置吸收的電流與施加的電壓波形不同，且與所加的電壓不呈線性關係，電流因而發生畸變，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。非線性裝置是主要的諧波源。當前,電力系統的諧波源主要有三大類。

　　1.鐵磁飽和型:各種鐵芯裝置,如變壓器、電抗器等,其鐵磁飽和特性呈現非線性。由於鐵芯的飽和，使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵心的飽和程度有關。鐵芯的飽和程度越高，諧波電流也就越大。主要諧波為3、5、7次。

　　2.電子開關型:主要為各種交直流換流裝置***整流器、逆變器***以及雙向閘流體可控開關裝置等,在化工、冶金、礦山、電氣鐵道等大量工礦企業以及家用電器中廣泛使用。閘流體整流裝置採用移相控制，從電網吸收的是缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。

　　3.電弧型:各種冶煉電弧爐在熔化期間以及交流電弧焊機在焊接期間,其電弧的點燃和劇烈變動形成的高度非線性,使電流不規則的波動。其非線性呈現電弧電壓與電弧電流之間不規則的、隨機變化的伏安特性。對於電力系統三相供電來說,有三相平衡和三相不平衡的非線性特性。後者,如電氣鐵道、電弧爐以及由低壓供電的單相家用電器等,而電氣鐵道是當前中壓供電系統中典型的三相不平衡諧波源。主要諧波為2、3、4、5、7次。

　　二、諧波對電網的危害

　　諧波的汙染和危害主要表現在對電力與訊號的干擾和影響上。主要表現在以下方面：

　　1.對電力電容器的危害。由於電容器的容抗與頻率成反比，因此在諧波電壓作用下的容抗要比在基波電壓作用下的容抗小得多，從而使諧波電流的波形畸變比諧波電壓的波形畸變大得多，即使電壓中諧波電壓所佔比例不大，也會產生明顯的諧波電流。特別是在產生諧振的情況下，很小的諧波電壓就可引起很大的諧波電流，從而導致電容器因過流而損壞。

　　2.增加變壓器的損耗。變壓器在高次諧波電壓的作用下，將產生集膚效應和鄰近效應，在繞組中引起附加銅耗，同時使鐵耗相應增加。特別是3次***及其倍數***諧波侵入三角形連線的變壓器，會在其繞組中形成環流，使繞組發熱。對Y形連線中性線接地系統中，侵入變壓器的中性線的3次諧波電流會使中性線發熱。增大變壓器繞組和鐵芯的損耗，降低電網電壓，降低變壓器的實際使用容量。諧波還導致變壓器噪聲增大，使變壓器出現過熱，縮短使用壽命。

　　3.影響繼電保護裝置的可靠性。諧波能夠改變保護繼電器的動作特性，當有諧波畸變時，諧波對過電流、欠電壓、距離、頻率、等繼電器均會引起拒動和誤動。保護裝置失靈和動作不穩定。

　　4.增加輸電線路功耗。如果電網中含有高次諧波電流，那麼，高次諧波電流會使輸電線路功耗增加。

　　5.引起電力測量的誤差。諧波會使電氣測量儀表測量不準確，造成計量誤差。

　　三、諧波的治理

　　諧波是一個週期電氣量的正弦波分量，其頻率為幾波頻率的整數倍。目前濾波方式有很多種，主要有兩種：***1***無源濾波器治理，即在電網上並聯無源調諧濾波器組;***2***有源濾波器治理，即在電網上並聯電力有源濾波器等。

　　1.裝設無源濾波器

　　1***無源濾波器也稱為LC調諧濾波器，原理是由電容器和電抗器串聯而成，設定電感和電容的值，將其設計為某頻率下極小阻抗,,對相應頻率諧波電流進行清除。濾波器相當於短路，此次諧波通過，而其他波不能通過，完成濾波。避免其流入系統。目前主要技術方案有分組投切調諧電容器組、靜止無功補償器***SVC***兩種。

　　2***採用無源濾波器治理諧波是一個非常普遍和基本的方法。技術成熟，價格低廉。但濾波效果不很理想。只能抑制固定的幾次諧波，由於電網中的複雜化和非線性負荷的增多，不僅諧波含量波動比較明顯，諧波成分也變得多樣化，包括了偶次諧波和更高次諧波。而無源濾波器設定好引數就基本不能再變。另外，無源濾波還會產生諧振問題，電網處於諧振狀態或接近狀態時，諧波將被大幅度的放大，引起事故。

　　2.裝設有源濾波器

　　1***有源濾波器***APF***：基本工作原理為檢測電路檢測出補償物件的電壓和電流後，經指令電流運算電路計算得出補償電流的指令訊號，該訊號經補償電流發生電路放大，得出補償電流，補償電流與負載電流中要補償的諧波電流及無功電流相抵消，最終得到期望的電源電流。保證電源側的負載電流為正弦波。

　　2***有源濾波以實時監測的諧波電流為補償物件，補償效果和通用性良好。能跟蹤補償各次諧波、自動產生所需變化的無功功率，其特性不受系統影響，無諧波放大危險，相對體積重量較小。已成為電力諧波抑制和無功補償的重要手段。

　　四、例項分析

　　某變電站上級220kV變電站帶有鐵路機車的牽引變電站，鐵路機車的牽引變電站產生的諧波電流及負序分量，造成變電站電能質量惡化。2010年在變電站試執行諧波治理裝置MARS，MARS系統主要由斷路器、諧波變壓器、MARS裝置組成。MARS裝置利用雙橋PWM技術實現的電流發生器，是有源濾波器。MARS裝置投運前後對主變低壓側各次諧波電流進行測試，執行方式為：1#主變、2#主變投運，3#主變備用，35kV母線並列執行，各35kV變電站均採用分列執行方式。測試資料如下：

　　根據上述資料對比顯示，1#主變低壓側，2、3、5、7、9、13和15次諧波電流均已超過國家標準，在MARS投運之後，經過一期除錯，系統電壓不平衡度、電壓總諧波畸變率和各次電流諧波情況較MARS投運之前都有了較為明顯的改善。1#主變低壓側2、3、5、7、13和15次諧波電流，得到了明顯的抑制，均在國家標準要求限值之內。

　　五、結語

　　綜上所述，諧波已成為電能質量另一個重要指標，因此，無論是從保障電力系統安全、穩定、經濟執行的角度，還是從使用者用電裝置的安全、正常工作的角度，有效地治理諧波，將其限制值允許範圍內，已成為迫切的問題之一，研究電網諧波問題具有十分重要的意義。

　　參考文獻

　　[1]德拉羅薩著,趙琰,孫秋野譯.電力系統諧波.機械工業出版社,2009.

　　[2]中華人民共和國能源部.進網作業電工培訓教材.瀋陽:遼寧科學技術出版社,2006.

　　篇2

　　淺析電力系統防雷措施

　　摘要：雷擊是除自然災害和外力破壞之外影響電網安全執行的首要因素，而電力系統的安全、穩定執行，對我們的日常生活、工作至關重要。因此，世界各國電力系統都投入很大的人力物力開展有關研究以應對雷電影響。文章論述了電力系統防雷措施，以確保電力系統安全執行。

　　關鍵詞：電力系統;雷害風險分佈圖;輸電線路差異化防雷改造;雷電定位系統

　　電力系統的安全、穩定執行，必然會給人們提供穩定的供用電等電源，進而實現各行各業的積極運轉、經營等。電力系統的安全執行對於我們的日常生活、工作至關重要，尤其是在計算機技術迅速發展的今天。但不可否認的是，電力系統在執行中，除了機械故障、系統故障外，還有其他不可抗力因素對其安全執行會造成嚴重影響，其中就包括雷電這一自然災害因素。雷擊是除自然災害和外力破壞之外影響電網安全執行的首要因素，世界各國電力系統都投入很大的人力物力開展有關研究以應對雷電影響。

　　一、繪製雷害風險分佈圖

　　各地區根據各地的實際情況積極繪製本地的地區雷害風險分佈圖，為提高本地區電網輸電線路防雷技術管理水平提供可靠依據。國家電網公司下發《關於印發架空輸電線路差異化防雷工作指導意見的通知》，對雷電監測及雷害統計分析、雷區分佈圖繪製等工作提出具體要求，進一步規範架空輸電線路差異化防雷工作，提高輸電線路防雷技術管理水平。各地應該積極組織生產技術部、技術中心等技術力量，成立專項工作組，根據檔案要求開展本地區雷害風險分佈圖繪製工作。

　　雷害風險分佈圖繪製工作專業性強、工作量大，為深入掌握雷擊故障時空分佈規律和特點，需要專業技術人員連續奮戰，統計歷年來本地區雷擊線路故障的每一條詳細記錄，並且對這些雷電資料進行具體分析，這樣才能摸清本地區雷電分佈的統計規律，並結合地形地貌、電網特徵、絕緣配置及執行經驗，按要求完成分佈圖繪製。

　　雷害風險分佈圖的繪製完成，對全面開展架空輸電線路差異化防雷工作，實現不同區域、不同電壓等級、不同重要線路耐雷水平和防雷措施的差異化配置具有關鍵性指導意義，將顯著提高骨幹網架、戰略性輸電通道和重要負荷供電線路的防雷水平，減少雷害造成的電網和裝置故障，保障大電網安全可靠執行。

　　二、積極推進輸電線路差異化防雷改造

　　輸電線路差異化防雷改造是一項新的防雷措施。各個地區根據本地的情況，都分別制定了適合本地區的防雷改造措施。下面分以江西和北京兩個地區進行說明。

　　近年來，隨著電網的快速發展和強對流天氣的增多，雷害故障呈現出新的特點，輸電線路防雷工作面臨新的課題。江西是雷電活動高發區域，輸電線路雷擊跳閘頻率較高。據統計，2005年以來，江西電網累計發生110千伏及以上線路雷擊故障814次。

　　江西省電力公司積極推進輸電線路差異化防雷工作，43回220千伏及以上線路列入第一批試點改造工程，10月份起開始實施，要求在第二年雷雨季節前全面完成。

　　江西公司積極貫徹國網公司《架空輸電線路差異化防雷工作指導意見》，迅速開展輸電線路差異化防雷研究及試點工作。該公司在認真分析總結近10年來全省雷電活動資料和輸電線路防雷工作實踐的基礎上，形成了《江西電網防雷深化研究報告》。近期出臺了《江西電網輸電線路差異化防雷工作實施細則》。

　　為了穩步推進輸電線路差異化防雷工作，江西公司決定選擇在重要斷面線路、重要負荷線路和雷擊跳閘率較高線路上試點開展差異化防雷改造。目前，第一批試點線路改造方案已確定，500千伏羅安線等43回220千伏及以上線路被納入改造工程，累計改造線路長度2670公里，主要採取降低接地電阻、加強絕緣，安裝線路避雷器等手段，“補強”雷電災害區線路段的防雷、耐雷水平。據介紹，江西公司在第一批試點線路改造工作10月份啟動實施的同時，第二批改造方案正在研究制訂中，相關改造工程要求在明年雷雨季節前全面完成。

　　北京公司完成了對220千伏安左線和110千伏麗蒼線兩條輸電線路的差異化防雷評估工作。這是該公司採用先進的差異化防雷技術，切實提高重要供電線路防雷水平的具體舉措。

　　近兩年來，北京的雷雨天氣異常頻繁，因雷擊造成的線路故障屢有發生。北京公司及時總結度夏經驗，梳理電網薄弱環節，有針對性地開展了輸電線路差異化防雷評估工作。公司綜合分析了安左線和麗蒼線線路走廊的雷電活動情況、地形地貌情況、線路結構情況等特徵，研究線路的防雷特性，對其雷擊閃電風險進行綜合評估，同時對線路加裝防雷措施後的防雷效能效果進行了預評估。

　　在評估過程中，北京公司運用雷電監測系統的監測資料及相關資料，對線路進行了雷電引數統計和線路特徵引數統計，在此基礎上，採用有針對性的、差異化的防雷計算分析模型對線路逐基杆塔進行防雷計算，評估每基杆塔的耐雷效能和易閃絡原因，制定針對性的防雷措施以及治理方案，並對防雷改造方案實施之後的雷擊跳閘率再次進行計算，評估防雷改造的效果。

　　據北京公司相關負責人介紹，以往輸電線路雷擊風險評估一般只計算線路中的幾基典型杆塔在典型地形地貌和傳統雷電引數下的雷擊跳閘率，分析內容不全面，評估結果不直觀。而差異化防雷技術充分考慮了輸電線路時間與空間的差異，綜合考慮了輸電線路的各種因素及特徵，採用了基於雷電監測系統獲取的雷電引數，逐基杆塔進行計算。“這可以幫助輸電線路設計和執行部門更加細緻、有針對性地採取防雷措施來提高線路的防雷效能，從而更加精細化地管理電網。”

　　目前，北京公司已在全面細緻評估的基礎上明確了安左線和麗蒼線的綜合防雷改造方案，並將按照方案逐步開展線路的防雷整治工作。

　　三、建設基本覆蓋全國的雷電定位系統

　　雷擊是除自然災害和外力破壞之外影響電網安全執行的首要因素，世界各國電力系統均投入大量人力物力開展相關研究應對雷電影響。為提高我國電網抵禦雷電災害的能力，國家電網積極開展雷電監測技術研究與應用，截至目前，公司所屬國網電力科學研究院利用研發的雷電定位系統已建立了國家電網和南方電網兩大雷電監測網路，實現了對全國除臺灣省外的33個行政區域和90%以上電網的覆蓋，對輸電線路雷擊故障點的快速定位精度已優於500米、探測效率超過85%，有效解決了省際間存在的雷電監測盲區，大大提高了電網的雷擊預警與應急處理能力，保障了電網安全執行，並使我國成為世界上繼美國之後第二個在大規模雷電定位監測技術領域擁有自主智慧財產權的國家。

　　經過多年的雷電定位系統建設執行，國家電網所屬國網電科院已在全國建設了486個雷電探測站，37個數據中心站，累積了二十餘省份，長達11年，多達12億條的雷電監測資料。通過樣本整理和資料探勘分析，獲得了各區域以及特高壓工程等輸電線路走廊的雷電活動規律及特徵引數，為電網防雷設計提供了重要技術參考，成為我國電網防雷減災的基礎技術平臺。同時，作為防雷領域的重要基礎成果，以京滬高鐵、張北光伏電站等防雷專案為起點，國網電科院正將電力系統先進成熟的防雷技術推廣應用至能源、航天、航空、高鐵、石化、軍事、通訊等其他領域，對提高我國各行業整體防雷技術水平具有重要意義。

　　參考文獻

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