配电系统规划对网络电压暂降的抑制作用_朱毅

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1、第１３卷第１期安徽水利水电职业技术学院学报Ｖｏｌ．１３Ｎｏ．１２０１３年３月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＮＨＵＩＴＥＣＨＮＩＣＡＬＣＯＬＬＥＧＥＯＦＷＡＴＥＲＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＨＹＤＲＯＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲＭａｒ．２０１３配电系统规划对网络电压暂降的抑制作用朱毅（福建水利电力职业技术学院，福建永安３６６０００）摘要：配电系统的结构对用户遭受电压暂降有很大影响，文章分析了供电网络结构的设计、供电方式以及参数与电压暂降缓解的关系。提出了抑制网络电压暂降的对策。关键词：配电系统；电压暂降；备用电源；母线电压ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－

2、６２２１．２０１３．０１．０１９中图分类号：ＴＭ７１５文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－６２２１（２０１３）０１－００５３－０４ＩｎｈｉｂｉｔｏｒｙａｃｔｉｏｎｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐｌａｎｎｉｎｇｏｎｎｅｔｗｏｒｋｖｏｌｔａｇｅｓａｇｓＺＨＵＹｉ（ＦｕｊｉａｎＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，ＹｏｎｇａｎＦｕｊｉａｎ３６６０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｏｎｕｓｅｒｓｓｕｆｆｅｒｒｉｎｇ

3、ｆｒｏｍｖｏｌｔａｇｅｓａｇｓ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙａｉｍｓａｔｔｈｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｍｏｄｅ，ｐａｒａｍｅｔｅｒａｎｄｒｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｖｏｌｔａｇｅｓａｇｓ，ａｎｄｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｃｏｒｒｓｐｏｎｄｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｖｏｌｔａｇｅｓａｇｓ；ｅｍｅｒｇｅｎｃｙｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；ｂｕｓｖｏｌｔａｇｅ０引言电压暂降是指供电电压有效值在短时间突然下降的事件。是重要的电能质量

4、问题之一，主要存在于配电系统中。电压暂降是由系统中某处电流突然增大造成的，产生的原因包括：①电力系统故障；②雷击引起的绝缘子闪络或线路对地放电；③大型负荷快速起动。科学地规划配电网络结构可以消减电压暂降的影响。１配电系统规划对电压暂降的抑制１．１采用多电源供电方式多电源供电方式是指对重要负荷，其连接母线有２条或更多的较高电压的母线供电。当条负荷母线由２条不同的母线供电时，电压暂降有一些自身的特点。图１所示的系统中带有敏感负荷的母线由２条高电压等级的母线供电，Ｚｓ１和Ｚｓ２是高电压等级下收稿日期：２０１２－１１－１８；修回日期：２０１２－１１－２８作者简

5、介：朱毅（１９６４－），男，福建永安人，副教授，工程师，从事《电机技术》《电工技术》等课程的教学与研究。５４安徽水利水电职业技术学院学报第１３卷的电源阻抗，Ｚｔ１和Ｚｔ２是变压器阻抗，ｚ是每单位长度馈线的阻抗，ｄ是母线Ⅰ和故障点之间的距离。２条母线Ⅰ和Ⅱ，可以在同一个配电站，也可以在两个不同的配电站。考虑源于母线Ⅰ的馈线上距母线ｄ远处的故障，母线Ⅰ的电压幅值可由分压关系得到Ｕｚｄ（１）１＝ｚｄ＋Ｚｓ１假设忽略第二电压源对母线Ⅰ电压的影响。因为串联的２个变压器的阻抗将比母线Ⅰ上电源的阻抗大得多。如果假设２个电压源完全独立，那么母线Ⅱ上的电源电压就不会因

6、为此故障而下降了，负荷母线的电压由式（２）确定ＵＵＺｔ１（１－Ｕ）（２）Ｌ，ｓａｇ＝１＋１Ｚｔ１＋Ｚｔ２＋Ｚｓ１通过选择不同的距离单位，可使ｚ＝Ｚｓ１，并假定Ｚｔ１＝Ｚｔ２，｜Ｚｓ１｜≤（｜Ｚｔ１｜＋｜Ｚｔ２｜），负荷母线处的电压由下式得到１ｄ＋Ｕ２（３）Ｌ，ｓａｇ＝ｄ＋１母线的电压为ｄ图１多电源供电系统Ｕ（４）Ｉ＝ｄ＋１对于辐射形运行系统，负荷不与母线Ⅱ相连时，负荷母线电压与由式（４）得到的母线的电压相等。图２比较了２种设计选择方案中，负荷母线上发生电压暂降时的电压幅值变化。可见，具有第２路供电母线是，电压下降的程度大为减小，最严重的电压暂

7、降幅度也只不过５０％，这里假设第２个变压器与第１个变压器的阻抗相同，实际上这说明它们有相同的额定功率。如果第２个变压器的额定功率较小，电压暂降也将较深。１．２母线分段并增设电抗器采用母线分段或多设配电站的方法来限制同一回路供电母线的馈线数，并在系统中的关键位置安装限流线圈来增加与故图２单回供电和双回供电的电压水平障点间的电气距离，可有效提高敏感负荷在暂降发生时的电压幅度。不过应注意，这种方法可能会使某些用户的电压暂降更加严重。图３为这种接线方式的示意图。图３中，假定短路故障发生在母线Ⅱ出现距离ｄ处，配线单位距离的阻抗为ｚ，采用星角变换的方法易得到电源与

8、母线Ⅰ间的阻抗Ｚ１及母线Ⅰ与短路点间的阻抗Ｚ２分别为ＺｋＺｔ２Ｚ１＝Ｚｔ１＋Ｚｋ＋（５）ｚｄＺ