高耗能負(fù)荷及諧波對電網(wǎng)安全有哪些影響

    近年來，高耗能用戶大量涌入內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)，到目前為止，在烏海、烏盟、伊盟等地區(qū)高耗能用戶負(fù)荷約占本地區(qū)供電負(fù)荷的70%—90%，并且有不斷增長的趨勢。高耗能用戶以生產(chǎn)硅鐵、電石、硅鈣的電弧爐為主，其單臺電弧爐的容量在不斷增大；其次為生產(chǎn)聚氯乙烯等整流型負(fù)荷。高耗能負(fù)荷的快速增長對內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成一定的影響：

　　1、無功功率大量從電源側(cè)送出，造成無功功率的不合理流動，增加了線損。

　　2、電網(wǎng)電能質(zhì)量下降。

　　3、電網(wǎng)電壓偏低對系統(tǒng)的安全構(gòu)成威脅。

　　4、電源側(cè)發(fā)電機(jī)因發(fā)送無功功率過大，在系統(tǒng)電壓偏低時，限制了有功功率的發(fā)送。

　　大量的無功功率需求和本身電網(wǎng)無功功率電源的缺少，造成內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)局部地區(qū)電壓等級明顯偏低，使無功電壓問題更加突出。如何解決高耗能負(fù)荷的快速增長與無功電壓問題已成為內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)急需解決的問題，其中對高耗能負(fù)荷特性的研究工作尤為重要，其結(jié)果是管理部門制定相關(guān)法規(guī)的基礎(chǔ)和依據(jù)，該項研究對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運行有著深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

　　高耗能用戶通常按爐變?nèi)萘?0%~30%過負(fù)荷生產(chǎn)，因此通常每臺爐在沒有無功補償?shù)那闆r下平均功率因數(shù)在0.75~0.90；高耗能用戶在生產(chǎn)過程中會造成三相不平衡，產(chǎn)生負(fù)序分量；高耗能用戶在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生電壓波動和閃變，生產(chǎn)工藝如果控制不當(dāng)會造成電壓波動和閃變較大；內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)高耗能用戶大都是精煉爐，因此高耗能用戶在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生諧波，是諧波源。高耗能負(fù)荷主要分為兩大類：整流型、電弧爐型。

　　整流型負(fù)荷諧波含量較大，電壓總諧波畸變率均超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值；電容器投入對諧波起到放大作用。如烏海黃河化工廠是烏海地區(qū)最大的諧波源，產(chǎn)生的諧波量較大，并注入烏海南郊35kV變電站，造成該站各項諧波指標(biāo)超標(biāo)，影響較大；對伊和220kV變電站也有一定影響，對電網(wǎng)構(gòu)成威脅。

　　建議采取的措施：高耗能負(fù)荷大量涌入蒙西電網(wǎng)，并且用戶的容量和數(shù)量不斷增加，使無功功率需求過大，無功功率電源缺少。根據(jù)蒙西電網(wǎng)的實際情況，按照《電力系統(tǒng)電壓和無功電力管理條例》、《電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定》等有關(guān)國家規(guī)定，建議如下：

　1、對整流型負(fù)荷應(yīng)進(jìn)行諧波治理，對新投入的整流型負(fù)荷必須有諧波治理措施。

　2、嚴(yán)禁國家禁止使用的電爐進(jìn)入內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)。
   
   3、對高耗能用戶加強(qiáng)考核力度，制定用戶無功管理條例，將高耗能用戶的平均功率因數(shù)提高到0.95以上，對新投產(chǎn)的高耗能用戶采取限制措施，必須加裝無功補償設(shè)備，保證平均功率因數(shù)達(dá)到0.95，可考慮加裝動態(tài)無功補償裝置，既補償無功又提高電能質(zhì)量。

   4、促進(jìn)高耗能用戶的生產(chǎn)管理，在提高力率的同時應(yīng)提高生產(chǎn)工藝，有條件的可投運生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)，減小電弧爐生產(chǎn)過程中的電壓波動和閃變，

　5、在加快蒙西電網(wǎng)建設(shè)的同時，通過全網(wǎng)的無功優(yōu)化計算配置，供電網(wǎng)的無功補償設(shè)備按無功補償原則盡量做到分區(qū)、分層、分變電所進(jìn)行，達(dá)到就地補償，減小無功潮流的目的，以減少線損和電壓偏低的問題，改善電能質(zhì)量。