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电能质量分析仪对轨道交通的成功案例及解决方案

文章出处:人气:83发表时间:2019-6-9 11:22:16

电能质量分析仪对轨道交通的成功案例,我们将通过航空站和轨道交通来分析电能质量的影响和解决方案。

电能质量是如何产生的?

       随着对电能质量问题研究的不断深入,在对频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等问题及其治理经过多年研究,取得明显成效上的基础上,对于电压暂降与暂升、供电暂时中断、冲击性谐波变化这类暂态电能质量问题及其应对措施的关注程度日益提高,并取得很多成果。

      电压暂降可以引起短路故障,甚至影响到敏感设备的正常运行。电压暂降和暂升是根据电压幅值方均根的变化而定义的,持续时间为半个周波到几秒。暂降指的是电压下降,而暂升则指电压上升。电压暂升通常是由系统的单相接地故障引起,导致正常相的电压瞬时上升,突然失去大容量负荷以及大的电容器组的切换等也是引起电压暂升的原因。受电压暂降和暂升影响最大的设备有:工业流程控制器、可编程序控制器( PLC)、可调速驱动器以及机器人系统。电压暂降可能会损坏基于微处理器的数字控制设备的数据,而电压暂升可能会损坏设备电源或使其重置。

      一般是由电网、变电设施的故障或负荷突然出现大的变化(如大功率设备启动等)所引起的。在某些情况下会出现两次或更多次连续的跌落或中断。针对电压暂降的持续时间,SEMI标委会组织的电能质量专题小组做了实验,在全美洲22站点进行电能质量研究,共记录到1076个电压暂降事件,其中在绿色线(SEMI)上方的电压暂降的数量占总数的93%,仅有6个事件为断电且都在1秒以内,仅有3个事件在2秒以外。

T3航站楼简介:

       配备自动处理和高速传输的行李系统、快捷的旅客捷运系统以及信息系统,满足F类飞机的使用要求,配备了世界上的三类精密自动飞机引导系统,这是起降导航系统,在很低的能见度下仍可实行飞机起降。

电能质量分析仪对轨道交通的成功案例

  

T3航站楼案例分析:

       近几年随着T3航站楼的投入使用,机场电网规模不断扩大,致使可能引发电压暂将的故障点大大增加,电压暂降越来越频繁。电压暂降对机场电网造成很多危害,一次电压暂降虽然只持续几十毫秒,但是会使航站楼的行李系统、步梯、电梯荷航显系统保护停机,需要人工现场复位,由此带来运行中断,可能会造成航班延误甚至可能发生威胁到旅客人身安全的严重后果。并且,低压进线断路器大多装有失压脱扣装置,当线路恢复供电时,由人工对低压断路器合闸操作,由于机场供电网络低压断路器安装面广,使用量大,也造成了恢复供电时间较长的后果。

      由于电压暂降发生的随机性与偶然性,传统的人工记录方式统计数据不全面,根本不能准确反映电压暂降的实时信息,而在线电能质量分析仪,可随时随地捕捉电网中电压骤升、骤降及中断等数据信息,并对其进行录波存储,在线式电能质量监测装置内置512M 内存,以5分钟为单位存储数据,每通道可以连续存储3个月的历史数据。并进行测量数据的分析,判断出现的是电压骤升事件或电压骤降事件,而为供电部门抑制电网电压出现电压暂降提供基础数据,以便及时做出防治方案,减少经济损失。

电能质量分析仪对轨道交通的安排分析

          

 案例二、城市轨道交通电能质量

      随着城市轨道交通事业不断发展,供电系统作为城市轨道交通的重要组成部分,大量采用先进技术与新型设备,逐步实现监控自动化、远动化,运行管理智能化,性能检测及故障诊断现代化,城市轨道交通对城市电网的电能质量影响已日显现,业内研究人员与机构关注的内容有:

      城市轨道交通电能质量测试分析与综合评估方法,供配电系统运行方式对电能质量的影响,实际运行系统存在的电能质量问题及解决方案。设计院、城市轨道交通业主、电能质量控制装置制造商关注城市轨道交通用户35kV系统供电电缆的充电功率,其易引起容性无功倒送外,还可能导致较严重的谐波放大,影响城市轨道供配电系统安全可靠运行。

常见电能质量问题

以下是某轨道交通的供配电系统各类负荷问题

1、110kV和35kV系统供电电缆正常和故障运行工况下35kV

2、牵引站造成的谐波问题正常和故障运行工况下35kV牵引站负

3、荷无功功率造成110KV功率因数问题引起的容性无功倒送问题

4、正常和故障运行工况下35kV牵引站负荷无功功率造成110KV功率因数问题

5、正常和故障运行工况下110kV和35kV供电电缆造成的谐波放大问题

6、并联电容器无功补偿装置故障率高的问题

7、空调、自动扶梯、风机等变频类设备谐波与无功问题

8、计算机类设备开关电源产生的谐波与无功问题

9、非线性照明设备的谐波与无功问题

10、UPS电源谐波与无功问题

电能质量监测手段

       2017年9月,使用手持式电能质量分析仪监测到某轨道交通,在用电高峰时段13次谐波电压异常,牵引站35kV进线13次谐波电流含量的最大值为5.68A,主变电所110kV 进线和35kV 出线的13次谐波电流含量的最大值分别为18.67A和63.28A。

     根据调研该主变电所35kV I段最多带6个牵引站,假设最大谐波发生量同步发生计算,6个整流变产生的13次谐波电流不超过5.68×6=34.08A,主变电所35kV 出线的13次谐波电流全部由牵引站整流变产生并流入系统的,注入到主变35kV I段进线的13次谐波电流被放大2.8倍(估算未考虑最大值同时率,实际放大倍数要远大于2.8倍)。

解决设计方案:

      为了更好实现无功补偿及消除谐波达到国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》规定的指标,经多方案比较确定了在35KV母线段上设无功功率补偿及消谐装置的设计方案,方案为确定供电系统的高次谐波分量和无功功率补偿容量及无功功率补偿和消谐的投切方式。

电能质量分析仪对110KV电力系统解决方案

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