石油石化企业电力系统电能质量的分析与探讨

石油石化企业电力系统电能质量的分析与探讨

王家山

王家山

（中海油炼化青岛工程有限公司山东青岛266101）

摘要：电力系统在运行过程中，影响电能质量的因素较多，为了提升电能质量，需要对其影响因素进行分析。尤其是石油石化行业，使用了大量的冲击性用电负荷和非线性用电负荷，电能质量问题变得日益严峻。本文基于这一现状，首先对影响电能质量的因素进行了分析，其次探讨了电能质量的控制措施。本人旨在加强同行业务交流，提高石油石化业电力系统的电能质量，为整个行业的高效运行尽绵薄之力。

关键词：石油石化企业；电力系统；电能质量

一、前言

电能质量的高低直接关系着石油石化企业电气设备能否安全高效的运行，同时对企业的电能利用、节能环保方面也有深远的影响，所以加强对其影响因素的分析，及时的调整电力系统的频率，加强对电压偏差的调节，有效的抑制电压的波动和闪变，确保系统的三相负荷平衡，才能更好地提升电能质量，为电气设备的安全运行奠定坚实的基础，同时促进企业高效完成各项生产任务。

二、分析影响石油石化企业电力系统电能质量的因素

提升电能质量，对于石油石化企业而言，主要是确保各电气设备能够正常的工作，且对气体设备用电不会产生干扰。但是从实际情况出发，由于多种因素的影响，电能波形与理想的正弦会有一定的偏离，导致出现质量问题。所以为了更好地加强电能质量的控制，就必须对其影响因素进行分析。具体来说，影响因素主要表现在以下几个方面：

一是在频率偏差方面。频率偏差是衡量电力系统电能质量的主要指标，一旦频率出现偏差，就会导致电动机的转速出现变化，进而导致其功率降低并增加励磁电流，导致无功功率增加。

二是电压偏差方面，导致电压偏差的原因较多，主要是电力系统各元件流过故障电流或负荷电流时形成的电压损失，导致电压偏差出现。电压偏差带来诸多不利影响：电压降低之后，将会导致电动机的转矩下降，同时还会增加电流，从而导致电动的线圈发热，最终使得电动机温度上升较快，严重时还会导致电动机被烧毁。

三是在电压波动和闪变方面，导致电压波动和闪变的因素主要是电网中的负荷快速的变化和瞬时冲击，往往出现在大型的用电设备启动之后，这就会导致电网电压损耗增加，出现电压波动，从而影响电气设备的正常运行。

四是高次谐波方面，由于石油石化企业在生产过程中采用的工业设备往往具有较大的功率，而且数量众多，同时为了在满足工艺流程控制要求的基础上尽可能地节约电能，往往会采用变频器、整流设备以及交流电焊设备等，这些设备在运行过程中又会生产诸多谐波电流，在电网电阻的作用下形成谐波电压降，最终生成谐波，谐波对差动保护、计量精度、自动装置以及继电保护等均会产生不利影响。

五是负荷平衡方面，电力系统经常会出现三相不平衡问题。导致三相不平衡的原因主要是因为三相负荷不对称，单相负荷没有均匀的分布在ABC三相上。三相负荷失衡，不仅会导致电动机效率被降低、有效转矩减小、缩短使用寿命，也会降低变压器的使用率，严重时还会导致线路被烧断，甚至用电设备损毁，不仅影响企业的经济效益，还会影响整个电力系统的安全运行。

三、探讨石油石化企业电力系统电能质量控制措施

1、保持系统频率恒定

电力系统频率变化的根源在于有功负荷的变化,如果电力系统的用户负荷剧增，或者出现短路情况,就会导致频率发生变化,电力系统一旦出现频率变化，势必对其安全运行带来影响。为了确保电力系统高效安全的工作，必须在最短的时间内将该部分负荷切除，常用的做法是设置低频减负装置，常见的低频减负装置中包含了：①测量频率的原件；②测量时间的元件；③执行元件。一旦电力系统频率降低到频率测量元件的整定值，此时测量元件就会动作，而且将时间元件启动，当将其整定至一定时限之后，执行元件就会动作，同时将装置内安装的各线路负荷切除，当整定的时间满足后，电力系统的频率就会恢复，同时减负装置也会自动的返回。

2、抑制系统电压偏差

石油石化企业的供配电系统，不仅具有较长的供电线路，而且变压器的数量较多。如果在电压偏差可能出现之时或者出现的初期，就迅速地介入调节，就能防患于未然。常见的调节电压偏差调节技术主要有：①将电力线路电损降低；②对变压分接头进行调节。其主要原理是在将系统的阻抗合理减少的同时将导线的截面积增加，从而将系统变压集输减少，确保系统的三相平衡。此外，还应设置相应的无功补偿装置，从而有效的将系统抗阻降低，将电压的损失减少到最低。

3、抑制电压波动与闪变

为了更好地抑制电压波动与闪变，就需要在设计过程中有效地区分用电负荷，当用电负荷变化较大时，应确保接线的方式合理性，尤其是大型的电气设备，必须将其单独接地，同时对其供电电压进行科学合理的确定，从而在增加供电容量的同时将系统阻抗减少，尤其是加大系统容量，利用SVC还能有效的抑制电压波动闪变。

4、确保系统三相平衡

一是采用电抗器和电容器组成的电流平衡装置，在单相负荷较大的一相分别接入纯阻性负荷、感性电纳、容性电纳，使三相负荷达到平衡。二是采用大容量的平衡变压器，它具有降压和换相的功能。三是对于严重不对称负荷，尽量接在短路容量较大的系统并采用独立变压器供电。四是提高系统的电压级别，从而提高系统承受不平衡负荷的能力。

四、结束语

综上所述，影响石油石化企业电力系统电能质量的因素较多，需要在日常工作中加强分析，并采取行之有效的措施，从而确保电力系统安全高效的运行，为石油石化企业的安全生产保驾护航。

参考文献

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