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城市配网、电网电能质量暂态分析 O王红星1曹根发2 (1．江苏省电力试验研究院2．南京供电公司) 摘 要 本文根据城市配网、电网中负荷的特点，分为四类不同类型的特征负荷，结合各 类型负荷的测试、监测数据，分析了供电电压暂态变化情况及产生原因。 10 关键词 kV电网补偿电容主变有载调压 自愈性单相接地 电压骤升骤降 静止同步补偿器 1 概述 城市电网的安全与稳定及高品质的电能质量供给，对社会稳定和经济的发展都有极其重要的意义。 针对城市负荷的既有分散性的一面，也有相对密集性的一面以及不断增加和变化的特点。南京地区城网 负荷可划分为四类：第一类以写字楼、大型商业区和金融区为主要特征的负荷；第二类为以居民住宅区和 高等院校为主要特征的负荷；第三类以大中型企业(机电行业)相对集中的区域为主要特征的负荷；第四 类以高新技术行业为主要特征的负荷。选择了3个110kV变电站、1个220kV变电站，主变总容量之和 为1169．5MVA(180MVAX2，50MVA×8，31．5MVA×13)，在供电电量骤增、骤降、高峰负荷、平 谷负荷时段进行测试分析，得出南京城市电网、配网的电能质量稳态的主要问题，本课题在2003年基 本完成。 随着市场经济的发展，尤其是微电子技术和IT行业的迅速崛起，对电能质量的暂态变化提出了更高 的要求。电能质量的暂态变化主要集中反映在供电电压的暂态变化上，而引起供电电压暂态变化的因素 主要有负荷侧的暂态无功冲击、暂态有功冲击、自然界的变化(如雷击)、线路侧的暂态单相自愈性接地以 及供电侧改变运行状态的过渡过程(如有载调压和补偿电容的动作)等。为此，我们分别在城市四类典型 负荷中各抽取一个变电站为代表，作为暂态分析的例子，采用便携式电能质量分析仪定期测试和固定电 能质量监测装置实时监测相结合的方法，对四类典型负荷的变电站电压暂态现象进行捕捉、分析，完善对 城市电网、配网的全面分析。 2 电能质量暂态问题简述 2．1基本概念 电压变动：供电电压在两个相邻的、持续一定时间的电压方均根值【，。和U。之间的差值，称为 电压变动。在不超过30m8的期间内，同方向的二次或二次以上的电压均方根值的变动，只算作一 次变动。 电压偏差：供电系统总负荷或其部分负荷正常改变，导致供电电压偏离额定电压的缓慢变动，持续一 分钟以上的均方根值与额定电压的差值，称为电压偏差。 电压骤升：供电电压在短时间突然上升，持续时间为0．5周期～1rain，幅值为1．1～1．8(标幺 值)。 rain。 电压骤降：供电电压在短时间突然下降至额定电压UN的90％～10％，持续时间为0．5周期～1 电压中断：在一定时间内，一相或多相完全失去电压(低于0．1(标幺值))称为断电。按持续时间长 s～60 短，分为瞬时断电(o．5周期～3s)、暂时断电(3 s)和持续断电(大于60s)。瞬时脉冲：在两个连续 稳态之间的一种在极短时间内发生的电压(或电流)变化。瞬时脉冲可以是任一极性的单方向脉冲，也可 以是发生在任一极性的阻尼振荡波第1个尖峰。 饕瓣黉鬻鬻箨} 78》》 电压波动：为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化，幅值通常不超出0．9～1．1(标幺值)。 电压波动值为电压方均根值的相邻两个极值U一和U渤之差△【，，以其额定电压的百分数表示其相对百 分值。 2．2引起暂态问题的原因 引起电网电压波动和产生暂态现象的原因很多，主要的有以下几点： (1)雷电(风雨、冰霜)等自然现象对架空线路的损害，引起电压波动、暂