電力系統電能質量降低會引起廣泛的能效及安全影響,如降低電力設備的運行性能,增大電力系統損耗,降低生產工效和工件質量,干擾繼電保護和自動裝置正常工作,增加和放大電網諧振,誘發諧波過電壓或過電流的危害。嚴重時可能影響引起敏感制造業設備故障、新能源發電機組脫網、常規發電機組異常、電容器組設備燒損等電能質量事件。
南方電網公司近年來組織開展了多次全網電能質量普查,發現電能質量超標的問題在網、源、荷側均普遍存在。根據諧波普測,變電站諧波電壓超標率約6.0%;開展了諧波源用戶排查,用戶諧波超標率約19.9%;開展了174個新能源場站排查,共發現18個站諧波超標。
隨著電網設備電力電子化增加,電網諧波引發的電能質量事件也增加,如因5次諧波超限導致柔直單元停運,交流電網背景諧波含量較高引起直流濾波器等設備過負荷告警等,部分敏感用戶由于電壓暫降造成生產線停運也有發生。
技術規格(LYWHX-8000無線高壓相序儀有著過硬的產品質量)
功 能 | 高壓無線核相、頻率、相位、相序、驗電測試 |
電 源 | 主 機:DC9V,6節5號堿性電池LR6 探測器: 鋅錳干電池6F22、9V |
核相方式 | 接觸式核相:35kV以下的裸導線或220kV以下具有絕緣外皮的導線可以接觸導線核相 非接觸式核相:當裸線路電壓超過35kV時,必須采用非接觸核相,探針逐漸靠近導線即可 |
傳輸距離 | 無線傳輸,直線傳輸距離約30米 |
相別定性 | 同相:-25°~25°;異相: 95°~145°和215°~265° |
量 程 | 核相電壓范圍:200V~220kV |
測試相位:0.0°~360.0° | |
測試頻率:45.0Hz~65.0Hz | |
精 度 | 核相:≤±12° |
頻率:≤±2Hz | |
分 辯 率 | 相位:0.1° 頻率:0.1Hz |
發射頻率 | 433MHz、315MHz |
LCD | 3.5寸彩屏;顯示域:71mm×53mm |
相位指示 | 相量圖及數字同時顯示 |
電源指示 | 探測器具有綠色電源指示燈 |
工作指示 | 核相時探測器具有聲光指示功能,紅色雙閃燈指示和“嘟--嘟--嘟"蜂鳴聲 |
顯示速率 | 2次/秒 |
數據存儲 | 9999組(掉電或更換電池不會丟失數據) |
液晶背光 | 可調亮度,適應不同使用環境 |
自動關機 | 開機約5分鐘儀表將自動關機 |
電池電壓 | 當電池電壓降到7.2V±0.1V時,電池電壓低符號顯示,提醒更換電池,此時測量的數據同樣是準確的。 |
額定電流 | 探測器:30mA max;主機:150mA max |
儀表質量 | 儀器:950g(含電池);包裝及絕緣桿的總質量:約3.0kg |
儀器尺寸 | 主機195mm×100mm×45mm;探測器290mm×250mm×80mm |
絕緣桿長度 | *大直徑Φ38mm;長度:縮態為1350mm;伸態為5000mm |
絕緣試驗 | 絕緣桿拉伸后兩端:AC 220kV/rms 主機、探測器:AC3700V/rms(外露金屬與塑料外殼間) |
外界干擾 | 無特強電磁場;無433MHz 、315MHz同頻干擾 |
工作溫濕度 | -10℃~40℃;80%rh以下 |
存放溫濕度 | -10℃~60℃;70%rh以下 |
防護等級 | IP63 |
適合安規 | GB13398-92、GB311.1-311.6-8、3DL408-91標準和國家新頒布電力行業標準《帶電作業用1kV~35kV便攜式核相器通用技術條件DL/T971-2005》要求 |
符合IEC61481-A2;2004;IEC 61243-1 ed.2:2003標準 |
隨著傳統電力系統向新型電力系統發展,“雙高"特性將更為顯著,新型電力系統建設背景下電能質量面臨的形勢主要有兩方面:
一是新能源發電的快速發展使得電源結構發生根本變化。“雙碳"目標對能源行業提出了更高的要求,電源結構也將發生根本性變革,新能源裝機占比逐年上升,預計到2030年,新能源發電裝機容量將達到15億千瓦。新能源發電出力隨機性、波動性顯著,規模接入區域可能出現次同步或超同步功率振蕩、諧波放大或諧波諧振、電壓越限等問題,造成臨近新能源場站和分布式光伏脫網、臨近用戶電動機跳閘、發電機軸系扭振等影響。
二是電力系統負荷側呈現電力電子化趨勢。交通行業、冶煉化工、頂端制造等行業領域新型電力電子設備大量接入,負荷形態更加多樣化,負荷特性發生較大變化,負荷側有源化發展趨勢顯著。
交通行業方面,電氣化水平持續提升,鐵路網規模到2025年將達到17.5萬公里,電氣化率將達到89%;城市軌道交通,“十四五"期間總里程達1.3萬公里;新能源汽車,2030年預測我國新能源汽車銷售將占比40%~50%,“十四五"末,全社會新能源汽車的年充電量將達到1029億千瓦時。電氣化鐵路對電能質量的挑戰主要是負序、諧波等問題,軌道交通則主要是諧波問題,曾引發高次諧波放大,造成變電站保護誤動,影響臨近用戶供電。新能源汽車用戶集中充電造成供電設備重載或過載、電壓越下限等問題。
冶煉化工行業方面,冶金化工等高耗能行業將重點推進電能替代工作,提高電能在終端用能的占比,未來直流電弧爐、精煉爐、中頻爐、軋鋼機、電解整流裝置、電石爐等電力電子化生產設備的應用規模將持續增長。冶金化工行業未來主要特征是產業集中化、設備重型化,高壓大功率用電設備運行時產生較大的功率沖擊,引起電壓波動、諧波等問題,并向下一級電網傳播,影響范圍大。
頂端制造等行業方面,呈現快速電力電子化趨勢。為提高用電能效,加工制造、信息通信、商業用電設備廣泛使用變頻器、直流傳動設備和直流通訊電源、UPS、空調系統等設備,同時隨著設備智能化水平的提升,全控型電力電子器件的應用程度提高,用電設備的諧波呈現寬頻化、隨機波動等特征,設備之間的相互影響增強,對配電網電能質量控制提出新的挑戰。
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