在日常運維工作中,我們經常面臨著電動機、變頻器、變壓器設備溫度較高,過載運行,震動、異響;系統功率因數低,補償效果不佳;電動機轉速變化,影響效率和產品質量;傳動機械出力變化,影響生產效率:電動機被無故切除,變頻調速器、電動機或泵機等設備突然停頓:監控系統計算機復位,數據丟失,或受到無端的干擾等問題,嚴重影響生產運行安全可靠性,大大降低電力系統效率。應該說,電能質量問題是導致設備失效或誤動的關鍵原因之一。
電力系統存在著大量非線性、沖擊性和波動性負荷,比如大功率的變頻設備及拖動裝置、電氣化鐵路、電化工業的整流設備、感應加熱爐,電弧爐等,這些負荷造成了電網發生波形畸變(諧波)、電壓波動、閃變、三相不平衡、非對稱性,使得電網電能質量的嚴重降低。同時,基于計算機,微處理器控制的精密電子儀器在國民經濟企業中大量使用,對供電質量的敏感程度越來越高,對電能質量提出了更高的要求,從而使電能質量問題及其解決措施逐漸成為研究的熱點。
舉個簡單的例子,一個計算中心失電2s就可能破壞幾十個小時數據處理結果,導致幾十萬美元產值損失;1~2周波供電電壓暫降,就可能破壞半導體生產線,導致上百萬美元損失。據統計,美國因停電及電能質量問題造成的損失每年高達260~1800億美元。
施耐德電氣能效管理業務部、美國能源工程師協會注冊能源管理師龐潛提出了四步法解決電能質量問題的解決方案,第一步了解和診斷能耗現狀,實時掌握能源消耗狀況;第二步依據短期能耗審計數據或者能耗監測與管理系統提供的數據對外圍護結構熱工性能、采暖通風空調系統及生活熱水供應系統、供配電系統、照明系統等系統進 行分析和發現節能機會,并形成節能診斷報告;第三步根據節能診斷報告內容中的節能改造方案,選擇相應的節能產品和系統;第四步利用能耗監測和管理平臺對第三步實施的節能產品和系統進行效果反饋,為進一步實施節能工程提供數據支撐。
金元證券研究認為,電能質量行業發展前景樂觀,隨著智能堅強電網建設與節能減排的逐步深入,國家電網優化配置資源能力將大幅提升,電能質量問題將越來越受到重視。另外,國家電網對諧波的考核勢在必行,新能源領域的快速發展為新一代動態無功補償裝置SVC、SVG提供了巨大的市場平臺,用電單位對電壓、無功、諧波等電能質量參數的日益重視等都將為電能質量行業的發展帶來機遇。
有專家指出,國內電網電能質量問題已經很突出,暫態電壓跌落的治理已經刻不容緩,需要強調的是電能質量問題需要綜合治理、合作治理,并給出改進控制器以實現電能綜合治理與克服體制障礙,開展合作治理的建議。另外治理電能質量需考慮最大限度節能的因素。
最近由國際銅業協會(中國)的一次“中國電能質量行業現狀與用戶行為調研報告”中,調查了32個行業,共92個企業中有49個企業因電能質量問題,在經濟上損失2.5~3.5億元,每個企業年經濟損失約10~100萬元,其中有四家年損失1000萬元以上。