淺談電力系統(tǒng)無功補償與電壓調(diào)整

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1、淺談電力系統(tǒng)無功補償與電壓調(diào)整　　【摘要】電壓質(zhì)量是電能質(zhì)量的重要指標之一，電力系統(tǒng)無功補償與無功平衡，是保證電壓質(zhì)量的基本條件。保證供給用戶的電壓在許的范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)運行調(diào)整的基本任務(wù)之一。為此，國家電網(wǎng)公司出臺了《電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定》，電力系統(tǒng)的運行電壓水平與無功功率的平衡密切相關(guān)：系統(tǒng)的無功電源比較充足，系統(tǒng)就有較高的運行電壓水平，反之，無功不足就反映為運行電壓水平偏低。因此力求實現(xiàn)在額定電壓下的系統(tǒng)無功功率的平衡?！娟P(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；無功補償；電壓調(diào)整1電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的必要性電壓質(zhì)量是電能質(zhì)量的重要指標之一，電壓不

2、合格會對電網(wǎng)造成嚴重的危害。電壓偏高偏低，不僅會影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量，還會損壞電力設(shè)備，甚至引起系統(tǒng)性“電壓崩潰”，造成大面積停電。1.1電網(wǎng)電壓偏低8（1）電網(wǎng)電壓偏低的原因。電網(wǎng)無功功率電源不足或無功補償設(shè)備投切不合理等，使無功平衡破壞，這是電網(wǎng)電壓水平普遍降低的根本原因。由于早期的供電網(wǎng)絡(luò)或配電網(wǎng)絡(luò)線路送電距離長、供電半徑大、導(dǎo)線截面小，使線路電壓損失較大，現(xiàn)在正在投入資金進行配網(wǎng)改造，解決農(nóng)網(wǎng)低電壓的問題。另外變電所變壓器分接頭位置放置不合理、電網(wǎng)接線不合理、負荷過重、負荷功率因數(shù)低、電力設(shè)備檢修及線路故障等，都可使電網(wǎng)電壓下降

3、。（2）電網(wǎng)電壓偏低的危害。對發(fā)電機的危害：發(fā)電機定子電流隨其功率角的增大而增大。假設(shè)發(fā)電機在正常電壓時定子電流為額定值，若系統(tǒng)電壓降低，發(fā)電機仍要保持其出力，功率角就要增大，必然引起定子電流增大超過額定值。所以這種情況下，必須減少發(fā)電機的出力。對異步電動機的危害：在電力系統(tǒng)的負荷中，異步電動機占很大的比例，如果電壓降低，異步電動機的轉(zhuǎn)差率將增大，從而電動機定子繞組中電流將隨之增大，導(dǎo)致電動機溫升增加，效率降低，壽命縮短。對照明負荷的危害：電網(wǎng)電壓下降，引起電燈功率下降，照明亮度降低。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，電壓降低10%，白熾燈的亮度降低35%；水銀

4、燈亮度減少20%；日光燈亮度降低10%，而且壽命縮短。如果電壓降低20%，日光燈將不能啟動。對冶金等行業(yè)的危害：電路的有功功率與電壓平方成正比，電路將因為電壓過低而影響冶煉時間，可能導(dǎo)致產(chǎn)品不合格，甚至報廢。電網(wǎng)電壓偏低還可能造成電網(wǎng)振蕩、系統(tǒng)解列、大面積停電，導(dǎo)致斷水、斷氣、電訊中斷，嚴重影響人民生活和社會安全。電壓偏低電網(wǎng)中線路上的線損將升高。1.2電網(wǎng)電壓偏高8（1）電網(wǎng)電壓偏高的原因。隨著現(xiàn)代化電網(wǎng)的發(fā)展，大容量機組直接接入超高壓電網(wǎng)，以及500kV超高壓線路的投入運行，其線路充電功率較大，每百公里充電功率（電容性無功功率）約10萬K

5、var，使220kV～500kV超高壓電網(wǎng)內(nèi)無功過剩，使主網(wǎng)電壓過高。配電變壓器的檔位放置不合理，是使用戶電壓偏高的主要原因。（2）電網(wǎng)電壓偏高的危害。加速電氣設(shè)備絕緣老化，降低電氣設(shè)備的使用壽命。電壓過高會造成變壓器、電動機等鐵芯飽和，鐵損增大，溫度上升，壽命降低；普通燈泡電壓高出額定值10%壽命會減少到電壓額定值時壽命的30%；電子設(shè)備各種電子陰極電壓每增加5%，陰極壽命減少一半。電網(wǎng)電壓偏高還會影響產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不合格，造成經(jīng)濟損失；使變壓器等電氣設(shè)備空載損耗增大，增加線損。電壓的偏移過大不但會影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且電壓的波動

6、也可能造成其它不良影響，例如由于電壓波動引起的燈光閃爍會導(dǎo)致人的疲勞。2電壓調(diào)整的方式與措施8電壓調(diào)整，調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的電壓，使其變化不超過規(guī)定的允許范圍，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平及各種電力設(shè)備和電器的安全、經(jīng)濟運行。電壓是衡量電能質(zhì)量的基本指標之一，是反映電力系統(tǒng)無功功率平衡和合理分布的標志。無功功率平衡和電壓調(diào)整是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計必須考慮的因素；進行電壓調(diào)整，確保電壓質(zhì)量是運行調(diào)度人員的主要任務(wù)之一。也是電壓無功管理人員的職責(zé)所在。2.1電壓調(diào)整的方式2.1.1逆調(diào)壓在電壓允許偏差值范圍內(nèi)，通過對供電電壓的調(diào)整，使電網(wǎng)高峰負荷時的電壓值靠電

7、壓上限運行，低谷負荷時的電壓值靠電壓下限運行的一種調(diào)壓方式。2.1.2恒調(diào)壓如負荷變動較小，如三班制的企業(yè)，線路上的電壓損耗也較小，則只要把中樞點的電壓保持在較線路額定電壓高2%-5%的數(shù)值，即不必隨負荷變化來調(diào)整中樞點電壓即可保證負荷點的電壓質(zhì)量，這種調(diào)壓方式就稱為：恒調(diào)壓，或稱：常調(diào)壓。2.1.3順調(diào)壓在電壓允許偏差值范圍內(nèi)，通過對供電電壓的調(diào)整，使電網(wǎng)高峰負荷時的電壓值低于低谷負荷時的電壓值的一種調(diào)壓方式。2.2電壓調(diào)整的措施（1）通過改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓。在各種調(diào)壓措施中，最直接最經(jīng)濟的手段是利用8發(fā)電機調(diào)壓，因為這是一種不需要額外投

8、資的調(diào)壓手段，所以應(yīng)當優(yōu)先考慮采用。發(fā)電機調(diào)整端電壓是通過調(diào)節(jié)勵磁從而改變無功功率出力來實現(xiàn)的，現(xiàn)代的同步發(fā)電機可在額定電壓的95%～105%范圍內(nèi)保持以額定功率運