智能電網(wǎng)：配電系統(tǒng)如何滿足新的電氣負荷要求

通常，在電氣設(shè)備選擇上，由于很多配電系統(tǒng)未能滿足新負荷要求，常會導(dǎo)致如無功補償柜發(fā)出過補報警或頻繁損壞、設(shè)備頻繁跳閘并且零線過熱以及變壓器在沒有達到額定負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://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/電氣">電氣負荷要求下，配電系統(tǒng)建設(shè)中需要考慮的幾方面因素。

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

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行估算，而現(xiàn)代負荷大多產(chǎn)生諧波電流。在諧波電流的影響下，電流流過導(dǎo)體時發(fā)生趨膚效應(yīng)，同時，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)代負荷多產(chǎn)生諧波電流，為了減少趨膚效應(yīng)的影響，計算線路導(dǎo)體截面積時，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荷性質(zhì)下零線導(dǎo)體的選擇。傳統(tǒng)配電系統(tǒng)設(shè)計時，在三相四線制的配線中，當(dāng)三相電的相位相差為120度，保持了三相負荷平衡，則零線上的電流便很小。然而，現(xiàn)在的負荷大多為單相整流電路，工作時產(chǎn)生較強的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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