加強無功管理(lǐ)提高(gāo)電壓質量

北(běi)極星電力網技術頻道(dào) 

  作者:佚名   

　　電壓是衡量電能質量的(de)主要指标之一(yī)，它與電力網的(de)穩定及設備的(de)安全運行(xíng)有(yǒu)着重大的(de)關系，而無功電力是影響電壓質量和(hé)電網經濟運行(xíng)的(de)重要因素，因此，加強無功管理(lǐ)、提高(gāo)電壓質量，對确保電網的(de)安全、穩定、經濟運行(xíng)具有(yǒu)非常重要的(de)意義。同時也是我們供、用電管理(lǐ)部門的(de)主要任務之一(yī)。

1.電壓的(de)質量标準

　　供、用電設備理(lǐ)想的(de)工作電壓是它的(de)額定電壓，運行(xíng)中允許有(yǒu)相應的(de)電壓偏移，偏移的(de)範圍是根據供、用電設備對電壓偏移的(de)敏感性以及可(kě)能造成後果的(de)嚴重程度決定的(de)。《供電營業規則》第54條規定，在電力系統正常狀況下，供電企業供到用戶受電端的(de)電壓允許偏差為(wèi):

　　1.135千伏及以上電壓供電的(de)，電壓正負偏差的(de)絕對值之和(hé)不超過額定電壓值的(de)10。

　　1.210千伏及以下三相供電的(de)為(wèi)額定電壓值的(de)±7。

　　1.3低(dī)壓220v單相供電的(de)為(wèi)額定電壓的(de) 7、-10。

　　在電力系統非正常情況下，供電企業供到用戶受電端的(de)電壓允許偏差為(wèi)額定值的(de)±10。

　　實際運行(xíng)電壓在允許電壓偏差範圍內(nèi)累計運行(xíng)的(de)時間與對應的(de)總的(de)運行(xíng)統計時間之比的(de)百分值稱為(wèi)電壓合格率。有(yǒu)關标準要求,縣級電網的(de)電壓合格率應大于90，按着“縣級電力企業争創一(yī)流”的(de)标準要求，電壓合格率應大于95。

2電壓偏差超标所帶來的(de)危害

　　無論電網低(dī)電壓或高(gāo)電壓運行(xíng)，都會給電氣設備的(de)運行(xíng)帶來較大的(de)危害。主要表現為(wèi):

　　2.1照明負荷:電壓低(dī)時，發光效率下降，影響照度，如(rú)電壓降低(dī)5，亮(liàng)度要降低(dī)15---20，電壓降低(dī)10，亮(liàng)度降低(dī)32。反之，電壓升高(gāo)5時，電燈使用壽命減少一(yī)半，當電壓升高(gāo)10時，隻能維持原壽命的(de)1/3。

　　2.2整流器、電熱、電弧爐等負荷其有(yǒu)功功率與電壓平方成正比。當電壓降低(dī)1時，有(yǒu)功功率降低(dī)2，從而降低(dī)了用電設備的(de)出力。反之，電壓升高(gāo)時，則有(yǒu)功功率增加。

　　2.3感應電動機(jī)及其他電機(jī)類負荷，因感應電機(jī)的(de)轉矩與電壓的(de)平方成正比，滑差率與電壓的(de)平方成反比，因而，電壓下降時經常會使電動機(jī)過負荷而燒毀，同時也會使電動機(jī)的(de)啓動十分困難，反之，長(cháng)期高(gāo)電壓運行(xíng)，會對電機(jī)的(de)絕緣造成危害。

　　2.4電壓偏低(dī)會降低(dī)發、供、用電設備的(de)出力，增加供電線路及電氣設備中的(de)電能損失。

　　2.5電壓偏低(dī)常常會引起低(dī)電壓保護裝置動作，電磁開關、空氣開關跳閘，影響生産的(de)正常進行(xíng)。反之，電壓偏高(gāo)也将引起過電壓保護裝置動作，以及使電氣設備的(de)電壓線圈燒壞等。

　　2.6電壓偏低(dī)或偏高(gāo)都會影響到通信、廣播電視(shì)等音像的(de)質量。影響家用電器設備的(de)正常工作。

　　2.7如(rú)果電網的(de)無功功率嚴重匮乏，将導緻電壓崩潰，系統振蕩，電網瓦解，嚴重危及供用電的(de)安全運行(xíng)。

3影響電壓質量的(de)主要因素

　　電網在運行(xíng)中，其電壓是随時變化的(de)，造成電壓潑動的(de)原因大緻有(yǒu)以下幾個方面:

　　3.1電網運行(xíng)方式的(de)改變，引起功率分布和(hé)電網阻抗的(de)改變，使電壓升高(gāo)或降低(dī)。

　　3.2電力負荷随季節、晝夜及用戶生産流程而變動。在低(dī)負荷時段電壓偏高(gāo)，在電網用電負荷高(gāo)峰時段電壓偏低(dī)。

　　3.3供電距離(lí)超過合理(lǐ)的(de)供電半徑、供電導線截面選擇不當;用電功率因數過低(dī)，無功電流大等，都會加大電壓損失。

　　3.4沖擊性負荷、非對稱性負荷的(de)影響;調壓措施缺乏或使用不當。

　　3.5用電單位安裝的(de)無功補償電容器采用了“死補”，即24小時內(nèi)不論本單位需用無功量多少，都固定供給一(yī)定量的(de)無功，造成高(gāo)峰負荷時間向電網吸收無功而低(dī)谷負荷時間大量向系統反送無功，造成電壓變動幅度的(de)增加。

　　總之，無功電能的(de)餘、缺狀況是影響供電電壓偏差的(de)重要因素。

4提高(gāo)電壓質量的(de)具體措施

　　電壓調整是一(yī)項十分複雜的(de)問題，對于縣級電網來說，首先應建立電壓監測點，安裝電壓監測控制儀來對電壓質量進行(xíng)連續監測。即對監測點電壓按規定要求值進行(xíng)整定好的(de)合格範圍，準确地(dì)統計出一(yī)個周期內(nèi)總供電時間及電壓不合格（偏高(gāo)或偏低(dī)）的(de)累計時間，從而準确地(dì)反映出電壓質量的(de)實測數據，為(wèi)調整電壓提供依據。目前改善電壓質量的(de)方法主要有(yǒu)以下幾種形式:

4.1變壓器調壓

　　它分無載調壓和(hé)有(yǒu)載調壓兩種。無載調壓即不帶負荷調壓，須在斷開變壓器高(gāo)、低(dī)壓兩側電源之後，調整變壓器的(de)分接頭的(de)檔位。和(hé)無載調壓相比，有(yǒu)載調壓有(yǒu)着明顯的(de)優點，它可(kě)以在不停電的(de)情況下進行(xíng)調整電壓，并且快速、平滑不影響供電可(kě)靠性;調壓範圍大，調壓級數多，調整範圍可(kě)達額定電壓的(de)±15以上，所以，為(wèi)改善農村電網的(de)電壓質量，應将無載調壓主變更換為(wèi)有(yǒu)載調壓主變。

4.2無功優化補償

　　實踐證明，無功優化補償是提高(gāo)供、用電設備功率因數、減少無功損耗、改善電壓質量的(de)有(yǒu)效途徑。其原則是全面規劃、合理(lǐ)布局、分級補償、就地(dì)平衡。集中補償與分散補償相結合，以分散補償為(wèi)主;高(gāo)壓補償與低(dī)壓補償相結合，以低(dī)壓補償為(wèi)主;調壓與降損相結合，以降損為(wèi)主。其中補償設備以移相電容器居多。

4.2.1無功優化補償的(de)幾種方式

4.2.1.1變電站集中補償

　　利用并聯電容器的(de)投切，配合有(yǒu)載調壓主變進行(xíng)調壓。有(yǒu)載調壓雖然靈活、調壓幅度又大，但在電網無功不足的(de)時候，它隻能改變電壓分布，卻不能提供無功，這一(yī)點正好可(kě)以由并聯電容器來彌補。投入電容器既增加了網絡的(de)無功電力，同時又提高(gāo)了網絡電壓。但較大幅度的(de)調壓，僅依靠電容器則會使補償容量選擇得很大，并不經濟。一(yī)般電容器的(de)補償容量，按主變容量的(de)10——15來選取。

　　應用并聯電容器調壓應注意的(de)是:a一(yī)般變電站應以變壓器調壓為(wèi)主要調壓方式，用并聯電容器隻能作為(wèi)輔助調壓手段。b在高(gāo)峰負荷時，應首先投入電容器組，然後根據情況調整電壓;在低(dī)谷負荷時，應首先調整電壓，根據電壓情況必要時再切除電容。c利用并聯電容器調整電壓時，為(wèi)保證電壓的(de)突變幅度不緻過大（不宜超過2.5），對變電站所需的(de)補償電容器容量較大時應采用分組安裝方式，根據實際情況進行(xíng)分組投切。d對于容量較大的(de)電容器組應具有(yǒu)自(zì)動投切控制裝置，其自(zì)動投切方式應采用電壓控制為(wèi)主，以保證能自(zì)動的(de)、适時的(de)控制無功潮流和(hé)電壓的(de)變化。

4.2.1.2随線補償

　　它是将補償電容器安裝在線路上，用來補償線路上的(de)無功消耗，同時使線路末端的(de)電壓得到提高(gāo)，具有(yǒu)投資少、見效快、投運時間長(cháng)、降損效果顯著等特點。補償地(dì)點應選擇較大的(de)分支線且負荷集中的(de)地(dì)段。

4.2.1.3随器補償

　　它是将電容器安裝在配電變壓器的(de)低(dī)壓側，主要用來補償變壓器的(de)空載無功損耗和(hé)漏磁無功損耗。有(yǒu)關技術要求規定，10千伏配電變壓器，容量在100千伏安及以上的(de)工副業用戶必須進行(xíng)無功補償，并應采用自(zì)動投切裝置。補償電容器的(de)容量根據負荷的(de)性質來确定。農用50千伏安及以上容量的(de)配變應全部進行(xíng)二次側的(de)無功補償，其補償容量按配變容量的(de)5——10來選擇。

4.2.1.4随機(jī)補償

　　就是将電力電容器接在電動機(jī)的(de)電源進線端與電動機(jī)直接并聯。用以補償電動機(jī)的(de)無功消耗。《農村低(dī)壓電力技術規程》要求，對于固定安裝，年(nián)運行(xíng)時間在1500小時以上，功率大于4.0千瓦的(de)電動機(jī)，應在機(jī)旁就地(dì)補償，與電動機(jī)同步投切，其補償容量宜按電動機(jī)容量的(de)20——30選擇。

4.3加強電網改造，優化電網結構

　　電網的(de)建設應按“小容量、密布點、短(duǎn)半徑”的(de)原則。合理(lǐ)選擇供電半徑，盡量減少線路迂回、線路過長(cháng)、交叉供電、功率倒送等不合理(lǐ)的(de)供電狀況;合理(lǐ)選擇供電線路的(de)導線截面;合理(lǐ)配置變、配電設備，防止其過負荷運行(xíng)。

4.4依靠先進的(de)電子(zǐ)計算機(jī)技術，加強電壓管理(lǐ)

　　利用調度自(zì)動化系統，來實現對各變電站的(de)負荷、有(yǒu)功、無功、功率因數和(hé)母線電壓的(de)監測，并能自(zì)動完成電壓合格率的(de)計算、打印等。調度值班員可(kě)根據這些數據，更加科(kē)學(xué)地(dì)進行(xíng)電網調度，使電網運行(xíng)方式的(de)改變、主變電壓的(de)調整、電容器組的(de)投切更加及時、合理(lǐ)。

5.結論

　　電網的(de)電壓質量就是我們電力部門的(de)産品質量，電壓和(hé)無功管理(lǐ)是電網技術管理(lǐ)的(de)重要內(nèi)容，電壓質量和(hé)功率因數也是電力企業的(de)重要考核指标，因此，加強無功管理(lǐ)，提高(gāo)供電質量是我們供、用電部門義不容辭的(de)職責，應努力做(zuò)好這項工作