電能質(zhì)量與供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、電能質(zhì)量與供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院(410011)蔣麥占摘要：國家標(biāo)準(zhǔn)將負(fù)荷按重要程度分為3級，IEc標(biāo)準(zhǔn)將負(fù)荷分為2類(應(yīng)急負(fù)荷和正常工作負(fù)荷)和電源分為3類(主電源、應(yīng)急電源、后備電源)，本文對此進(jìn)行對比分析，認(rèn)為IEc標(biāo)準(zhǔn)的定義和措施都很明確，適應(yīng)新形勢下的要求，建議仿效。關(guān)鍵詞：主電源(工作電源)應(yīng)急電源后備電源1老問題需要再認(rèn)識供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是個老問題，長期以來，一直是先尋找電源，根據(jù)負(fù)荷的重要等級，有可能要求幾個電源，在解決電源的有或無的同時，再關(guān)注電源的質(zhì)量。隨著電子設(shè)備的普及，對電能質(zhì)量的要求，愈來愈高，不僅是停電，就是供電的短時中斷或電壓暫降，也可能會帶來嚴(yán)重的

2、后果。為了明確問題的性質(zhì)和問題討論的范圍，先介紹幾個重要術(shù)語的定義，簡述產(chǎn)生這些現(xiàn)象的根源和現(xiàn)行的有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)GB，然后再作深入分析。1．1定義[11]①電壓暫降一一電氣系統(tǒng)某一點(diǎn)的電壓突然下降，經(jīng)歷幾周到數(shù)秒的短暫持續(xù)期后，又恢復(fù)正常。很明顯，標(biāo)準(zhǔn)[l]沒有規(guī)定電壓下降到什么程度。它的英文名IEC為Voltagedip，美國IEEE標(biāo)準(zhǔn)[2]為Voltagesag，含義相同，但規(guī)定持續(xù)時間為工頻半周到幾秒。②(供電電壓的)短時中斷供電電壓消失一段時間，其中斷時間在規(guī)定的時限內(nèi)。注：供電電壓降低到低于額電電壓的l％，且其(降低的)持續(xù)時間的下限為十分之幾秒，上限為lmin(有些情況下可達(dá)

3、3min)時，可以認(rèn)為是短時中斷。美國IEEE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完全失壓或降到低于10％，中斷持續(xù)時間從半周到3s為瞬時(momentary)中斷，3s到lmin為短暫(temporary)中斷[3]，完全失壓lmin以上為持續(xù)性(sustained)中斷[2]。從實(shí)用觀點(diǎn)出發(fā)，用電設(shè)備允許的電源中斷時間的長短決定選用什么樣的補(bǔ)救措施：UPS(不停電電源)、EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)、后備電源系統(tǒng)(第二電源等)或它們的某種組合。1．2中斷或暫降的原因由上節(jié)可知，電壓暫降和短時中斷是一類現(xiàn)象中的兩小類，即電壓降至很低或完全消失但很快又能恢復(fù)，電壓異常持續(xù)時間很短的叫電壓暫降，略長一點(diǎn)的叫短時中斷。產(chǎn)生的原因

4、多數(shù)是系統(tǒng)發(fā)生短路后斷路器斷開或重合閘。至于停電，由于正常電源故障，一時難以修復(fù)，則斷電時間更長，為了維持生產(chǎn)，可能需要后備電源，這是性質(zhì)不同的另一類問題了。1．3有關(guān)的現(xiàn)行GB涉及上述問題的國標(biāo)主要是《GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[4](在本文中簡稱為GB[4])。該GB[4]雖然未明確適用范圍，但眾所周知，它是從《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ52-83》修訂而成，因此，它應(yīng)該與IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)，即都不涉及電力公司直接管制的電力系統(tǒng)。客觀現(xiàn)實(shí)也如此，主要由非電力行業(yè)所自行編制的電氣標(biāo)準(zhǔn)大都參照IEC標(biāo)準(zhǔn)，下面先介紹該GB的主要規(guī)定，再與IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。2現(xiàn)行G

5、B[41的主要規(guī)定《GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]的主要規(guī)定如下：2．1負(fù)荷分為三曩：一級負(fù)荷中斷供電將有下列后果之一時：1)造成人身傷亡時；2)在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時；例如……(略)3)對有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作有影響；例如……(略)4)發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況，則為一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。二級負(fù)荷中斷供電將有下列后果之一時：1)在政治上、經(jīng)濟(jì)上有較大損失；例如……(略)。2)對重要用電單位的正常工作有影響；例如……(略)。三級負(fù)荷不屬于上述一級、二級負(fù)荷者。2．2各級負(fù)荷對電曩的要求：2．2．1一級負(fù)荷1)不會同時損壞的兩個電源；2)特別重要

6、的一級負(fù)荷，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源。應(yīng)急電源選擇，按允許中斷供電時間分：1)>15s時—快速自啟動的發(fā)電機(jī)組；2)

7、的規(guī)定1．電源有三類：主電源、應(yīng)急電源、后備電源。對這三類都應(yīng)明確其頻率、電壓、受電點(diǎn)予期短路電流，包括適應(yīng)用戶裝置要求如最大需量。2．在有關(guān)防火以及其它需要緊急撤離情況的權(quán)力機(jī)構(gòu)的規(guī)定下，和戚裝置的當(dāng)事人要求設(shè)置后備電源的條件下，對應(yīng)急電源和／或后備電源應(yīng)當(dāng)分別加班乎估，都應(yīng)有適當(dāng)?shù)娜萘?，可靠性和定額以及適應(yīng)運(yùn)行需要的倒換操作時間。3．2對應(yīng)急電薄的要求3．2．1性能要求對應(yīng)急電源及其性能的要求，常由法定權(quán)力當(dāng)局所規(guī)定，必須遵守其