三相不平衡问题的分析与研究Word下载.docx
- 文档编号:14008597
- 上传时间:2022-10-16
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:775.10KB
三相不平衡问题的分析与研究Word下载.docx
《三相不平衡问题的分析与研究Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《三相不平衡问题的分析与研究Word下载.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
三相不平衡因素分为事故性和正常性两大类。
本文针对正常性三相不平衡进行研究,阐明了三相不平衡对供电系统中变压器、电动机、发电机,输电线路等的危害,以与配电网三相平衡的重要性。
本文通过MATLAB仿真对三相不平衡产生原因进行了建模和分析:
1、单相接地是配电系统最常见故障,多发生潮湿、多雨天气。
一般由于导线断线落地、绝缘子击穿等原因造成,最终引发电压和电流的不平衡。
2、电压互感器铁磁谐振,主要原因是系统中电磁式电压互感器由于各种原因导致铁心磁饱和,从而与系统电容产生铁磁谐振,引起三相不平衡。
3、消弧线圈,中性点经消弧线圈接地能使三相不平衡度增大,并当与系统电容发生谐振时,三相电压都骤增,对系统设备损坏很大。
针对三相不平衡的不同起因,进行MATLAB仿真,得到了三相电压波形图与电压值,并根据仿真结果进行详细分析,提出相应的解决措施。
本课题是以35kV配电网三相不平衡项目为依托,通过建模仿真分析与研究,找出了该电网三相电压不平衡的起因,并提出了解决电压不平衡的方案与措施。
本文的研究方法和结果既有针对性地解决了实际中的问题同时也提供了一种行之有效的理论分析方法,可以有效地提高电力系统的运行和管理水平。
关键词:
三相不平衡,消弧线圈,MATLAB仿真,铁磁谐振
Subject:
Unbalancedthree-phasedistributionnetworkanalysisand
research
Specialty:
PowerSystemandAutomation
Name:
xx(Signature)
Instructor:
ABSTRACT
Unbalancedthree-phasefactorsaredividedintotwomajorcategoriesofaccidentsandnormal.Fornormalsexualunbalancedthree-phasestudy,illustratesthehazardsofunbalancedthree-phasepowersupplysystems,transformers,motors,generators,transmissionlines,andwiththeimportanceofthegridthree-phaseequilibrium.MATLABsimulationofthree-phaseimbalancecausesthemodelingandanalysis:
1.Single-phasegroundingisthemostcommonfailuredistributionsystem,occursdamp,wetweather.Generalbecausethewiresbreakground,insulatorbreakdowncausessuchas,eventuallycausethevoltageandcurrentimbalance.2.ferromagneticresonanceofsaturatedvoltagetransformer.Direct-to-groundinductivereactanceofsystemisunbalancedpartlyingeneralsystem.Becausevoltagetransformerissaturated,direct-to-groundinductivereactanceisunbalancedpartly.3.effectofextinctioncoil.Thedegreeofthree-phaseunbalanceisincreasedbyaddingextinctioncoil.Thevalueofphase-voltageismaximumvaluewhenharmonicoscillationappearsbyaddingextinctioncoil,whichcandamageelectricalequipment.ThroughsimulationofMATLAB,itisgetoscillogramofthree-phasevoltageandmagnitudeofvoltage.Itislistedflowprocesschartofthree-phaseunbalancedreasonandparalleltableofeveryreason.
Thistopicis35kVdistributiongridunbalancedthree-phaseprojectasthebasis,throughmodelingandsimulationanalysisandresearchtoidentifythecauseofthegridthree-phasevoltageunbalance,andproposedprogramsandmeasurestosolvethevoltageimbalance.Thisstudybothmethodsandresultstosolvepracticalproblemsandalsoprovidesaneffectivetheoreticalanalysismethodcaneffectivelyimprovepowersystemoperationandmanagementlevel.
KEYWORDS:
Three-phaseunbalance,SimulationofMATLAB,Ferromagneticresonance
1.绪论
1.1课题研究的背景与意义
现代社会中,电能是一种最清洁的能源,也是一种最为广泛使用的能源,而且易于远距离传输和控制,所以已经成为人类现代社会最主要的能源形式。
电作为一种特殊的能量存在形态,在物质、能量、信息的转化过程以与能量的相互转化中起着重要的作用。
由于电(或磁、电磁)本身具有极强的可控性,大多数的能量转换过程都以电(或磁、电磁)作为中间能量形态进行调控,信息表达的交换也越来越多地采用电(或磁)这种特殊介质来实施。
因此,当代高新技术都与电能密切相关,并依赖于电能:
电能是计算机、机器人的能源;
电能为先进的工农业生产过程和大围的金融流通提供了保证;
电能使当代先进的通信技术成为现实;
电能使现代化运输手段得以实现。
随着科学技术和国民经济的发展,对电能质量的要求越来越高。
电能质量的指标若偏离正常水平过大,会给发电、输变电和用电带来不同程度的危害。
电网电压和频率的偏差、谐波、三相不平衡以与电压波动和闪变等,均会直接影响电机的转速、力矩和发热,从而影响生产工效和产品质量。
所以电能质量对于电网和电气设备的安全、经济运行,保障产品质量以与生产和人民生活的正常秩序均有重要意义。
电能的质量,通常用供电电压的频率、偏移、波动、闪变、间断、塌陷、尖峰、谐波、畸变、三相不平衡和高频干扰等指标来表征。
三相不平衡属于电能质量重要指标之一。
在电力系统中,存在着种种不平衡因素,可以归结为事故性和正常性两大类。
正常性不平衡是由于三相元件,线路参数或负荷不对称引起的,如电气化铁道中的牵引负荷、冶炼系统中的电弧炉等。
正常性不平衡允许长期存在或相当长一段时间存在。
事故性不平衡由系统中各种非对称性故障引起,比如单相接地短路或两相相间短路等。
事故性不平衡一般需要保护装置切除故障元件,经故障处理后才能重新恢复系统运行。
系统三相不平衡度如果超过一定围,将会影响系统的安全运行。
电力系统在正常运行方式下,供电环节的不平衡或用电环节的不平衡都将导致电力系统三相不平衡。
电力系统是由发电、输电、配电和用电各个环节组成的统一整体。
其中发电、输电和配电又称为供电环节。
供电环节所涉与的三相元件有发电机、变压器和线路等。
由于三相发电机、变压器等设备通常具有良好的对称性,因此供电系统的不平衡主要来自于供电线路的不平衡。
当线路的各个阻抗和导纳分别相等时,称该线路处于平衡状态。
反之,线路处于不平衡状态。
一般而言,输电线路的电抗远远大于电阻,因此常常忽略输电线路的电阻。
线路的电抗不仅决定于导线的材料、有效截面积以与绝缘介质等因素,同时于三相导线呈等边三角形排列时,各相导线所交链的磁链相等,此时三相电抗相等,三相阻抗也随之相等。
当三相导线呈水平或垂直排列时,两边带线所交链的磁链相等,且大于中间相导线的磁链。
由于此时三相导线磁链不一样,三相电抗不一样,三相阻抗也随之不同。
通常三相线路的对地导纳近似相等,所以三相电抗相等与否直接决定了供电线路平衡与否。
对于中性点不接地配电系统中的短距离线路而言,其三相导线多采用水平或垂直排列方式。
由于在该排列方式中中间相导线的等值电容往往小于其余两相的等值电容,所以供电线路中间相导线的导纳高于其余两相的导纳,最终导致供电线路处于不平衡状态。
用电环节的不平衡是指系统中三相负荷不对称所引起的系统三相不平衡,三相负荷不对称是系统三相不平衡的最主要因素。
产生三相负荷不对称的主要原因是单相大容量负荷(如电气化铁路,电弧炉和电焊机等)在三相系统中的容量和电气位置分布不合理。
在对实际情况的调研中发现,三相电压不平衡现象广泛存在。
东北电网对省两个市的调查结果如下:
某城市有1500台变压器,其中三相不平衡度超出规程的有125台,占总数的22%。
另一城市有965台变压器,其中三相不平衡度超出规程的有202太,占总数的21%。
因此,本课题具有理论与实践指导意义,为电力系统规划、设计、运行提供理论依据。
综上所述,深入分析三相不平衡问题,为电力系统研究电能质量问题开辟了新思路,为电力运行维护提出了新起点,为安全优质供电提供了新保障。
1.2国外发展状况
随着国民经济和科学技术的蓬勃发展,冶金、化学等现代化大工业和电气化铁路的发展,尤其是计算机﹑现代控制理论﹑精密测量技术的应用,使得敏感电力负荷所占比重日益增大,社会对电能质量的要求越来越高。
而社会电气化程度提高,现代电力电子设备等非线性负荷大量使用,不断恶化电能质量。
电网负荷加大,电力系统中的非线性负荷(硅整流设备、电解设备、电力机车)与冲击性、波动性负荷(电弧炉、轧钢机、电力机车运行)使得电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡,非对称性(负序)和负荷波动性日趋严重。
电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行,降低了人民的生活质量。
所以在世界各国都十分重视电能质量的管理。
然而,迄今为止,电能质量的定义还不是十分统一、准确。
无论是在国还是国外,越来越成为电力系统函待解决的问题。
电能质量问题的重要性日益突出,引起了广大电力工作者的重视。
CIRED组织第16届轮值主席Connerottle先生在CIREDKL2002大会的专题发言中,把电能质量问题列为当前国际供电界关注的首要技术问题。
近年来,电能质量问题已提到了一些经济发达国家或地区电力公司的议事日程。
马来西亚、新加坡与等地区的电力公司与欧美发达国家一样吗,十分重视电能质量,成立专门机构负责电能质量管理,做了大量工作,解决用户电能质量问题。
在国,由于电能质量问题的日益严重,限制了
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 三相 不平衡 问题 分析 研究