有載分接開關測試儀廠家談電網運行系統(tǒng)電壓調整的方式與措施
引起電壓變動的原因有以下幾方面：由于生產、生活、氣象變化造成的；個別設備因故障而退出運行造成網絡阻抗變化；系統(tǒng)接線方式改變引起的功率分布和網絡阻抗變化。以上各種原因占電網電壓變動總原因的20%～30%。
1.電壓調整的方式
?。?）逆調壓方式?？紤]到電網負荷高峰時供電線路上電壓的損耗將增大，應將中樞點電壓增大來彌補甚至抵消電壓損耗的增大部分；電網低谷負荷時相應的線路上電壓損耗小，將中樞點電壓降低來補償電壓損耗減少的部分。供電線路較長、負荷變動較大的中樞點宜采用這種調壓方式。采用逆調壓時，高峰負荷時可將中樞點電壓升高到比額定值高5%，低谷負荷時將其降為額定值。
?。?）順調壓方式。所謂順調壓方式，就是高峰負荷時允許中樞點電壓略低，低谷負荷時允許中樞點電壓略高。與逆調壓相對，對供電線路不長、負荷變動不大的中樞點可以采用順調壓方式。一般情況，順調壓時，高峰負荷時中樞點電壓Z低可允許比額定電壓值高2.5%，負荷低谷時電壓Z高可允許比額定電壓值高7.5%。
?。?）常調壓方式。介于逆調壓與順調壓兩種情況之間的中樞點，可采取常調壓方式，即在任何負荷下都保持中樞點電壓為一基本不變的數(shù)值，例如102%～105%額定電壓。
2.電壓調整的措施
?。?）通過改變發(fā)電機端電壓調壓。在各種調壓措施中，Z直接Z經濟的手段是利用發(fā)電機調壓，因為這是一種不需要額外投資的調壓手段，所以應當優(yōu)先考慮采用。發(fā)電機調整端電壓是通過調節(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%范圍內保持以額定功率運行，也就是發(fā)電機保持同樣出力的情況下，可以在10%范圍內調節(jié)電壓。在發(fā)電機不經變壓器升壓就向用戶供電的簡單系統(tǒng)中，如果線路不是很長、線路上電壓損耗不是很大的情況下，一般只通過改變發(fā)電機勵磁，改變其母線電壓就可以將電壓調整到合格的范圍。但是在發(fā)電機經過多級變壓器變換電壓向遠方供電的情況下，末端電壓隨著負荷的改變可能產生20%的電壓變化，單依靠發(fā)電機調壓顯然不能保證這部分用戶的電能質量，可采用其他調壓方式共同調節(jié)。
?。?）通過調整變壓器變比調整電壓。雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高中壓繞組一般都有若干個分接頭可供選擇，通過選擇不同的分接頭，使變壓器變壓比例發(fā)生變化，從而達到調壓目的。在無功充裕的系統(tǒng)中，運用各種類型的有載變壓器調壓方便、有效，而且有些負荷不采用有載調壓變壓器幾乎就無法獲得負荷需要的電能質量，中低壓配電網中因為輸電線路電阻較大，通過無功功率調壓往往效果不夠好，經常不得不采用具有分接頭的有載調壓變壓器。但是只有當無功充足時，用改變變壓器變比調壓才會有效，當系統(tǒng)無功不足時，必須先增設無功補償設備。若在無功不足時調節(jié)變壓器分接頭升壓，可能引起整個系統(tǒng)電壓的“崩潰”，因為節(jié)點電壓平方與無功功率成正比，若該點電壓升上去了，則該點所需要的無功會更多，Z終導致整個系統(tǒng)的電壓繼續(xù)下降，導致電壓“崩潰”。
?。?）通過補償設備調壓。系統(tǒng)中無功功率不夠充分時，需要考慮運用各種補償設備進行調壓。這些補償設備可分為兩類，即串聯(lián)補償和并聯(lián)補償。所謂串聯(lián)補償就是指串聯(lián)電容器補償，但是作為調壓措施，串聯(lián)補償電容器由于設計、運行等方面的原因，目前應用比較少。并聯(lián)補償指并聯(lián)電容器、調相機和靜止補償器。并聯(lián)電容器的優(yōu)點：電容器可以根據(jù)需要連接成組，可以分組集中使用，又可以分散安裝，就地提供無功，從而減少線路功率損耗和電壓損耗；電容器還可以做到隨電壓波動分組投切，再加上電容器運行損耗小，投資費用低，因此，電容器仍是目前電網中應用Z普遍的無功補償設備。并聯(lián)電容器的缺點：電容器只能發(fā)出感性無功功率以提高節(jié)點電壓，不能吸收無功功率來降低節(jié)點電壓，因此，在低負荷時，應當切除節(jié)點上的部分乃至全部電容器。調相機的優(yōu)點：調相機的調壓方式是借改變其勵磁電流的大小來改變其供出或吸收的感性無功功率。在負荷較大時可以過勵磁運行發(fā)出無功功率，在負荷較小時可以欠勵磁運行吸收無功功率；可以通過調節(jié)調相機勵磁，平滑地改變其無功功率的大小和方向，因此可以平滑地調節(jié)電壓，既可以升壓也可以降壓；調相機還可以裝設自動勵磁調節(jié)裝置，在電力系統(tǒng)電壓變化時自動增減無功出力以維持系統(tǒng)電壓，這對于提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性是有益的。調相機缺點：調相機的有功功率損耗比較大，在滿負荷運行的情況下，有功功率損耗可以占到其額定容量的1.5%～5%，而且調相機容量越小，有功損耗所占比重越大。此外，調相機是旋轉設備，運行的維護量也比較大。靜止補償器，靜止補償器是一種可控的動態(tài)無功補償裝置，其特點是將可控的電抗器與電容器并聯(lián)使用，電容器發(fā)出無功，可控電抗器則可以吸收無功功率，根據(jù)無功負荷的變化情況進行調節(jié)，以保持母線電壓的穩(wěn)定。
（4）適當增大導線半徑。部分老城網都因為導線半徑小電阻大而導致電網電壓損耗太大。所以，加大導線半徑是城網改造的重要內容。對于新架設線路的導線需要考慮一定的裕度，尤其對中低壓線路，因其承受能力小容易出現(xiàn)過負荷過大。
?。?）組合調壓。顧名思義就是幾種調壓措施的組合。既然不同的調壓措施都各有優(yōu)缺點，應當綜合采用各種調壓措施，取長補短，才能達到Z好的調壓效果。
選擇調壓措施的幾個原則：首先采用發(fā)電機調壓。在無功充足的情況下，優(yōu)先采用改變變壓器分接頭調壓。在無功不足的情況下，需要采用補償設備。為合理選擇調壓措施，要進行技術經濟比較。所選措施不但在技術上優(yōu)越，能夠滿足調壓的要求，而且要有Z優(yōu)的經濟指標。經濟比較時，主要有三個經濟指標，即折舊維修費、投資回收費和電能損耗費，對于每種參與比較的方案三項指標之和Z小的方案就是經濟上的Z優(yōu)方案。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司 信息來源：m.ewkbg.com
1.電壓調整的方式
?。?）逆調壓方式?？紤]到電網負荷高峰時供電線路上電壓的損耗將增大，應將中樞點電壓增大來彌補甚至抵消電壓損耗的增大部分；電網低谷負荷時相應的線路上電壓損耗小，將中樞點電壓降低來補償電壓損耗減少的部分。供電線路較長、負荷變動較大的中樞點宜采用這種調壓方式。采用逆調壓時，高峰負荷時可將中樞點電壓升高到比額定值高5%，低谷負荷時將其降為額定值。
?。?）順調壓方式。所謂順調壓方式，就是高峰負荷時允許中樞點電壓略低，低谷負荷時允許中樞點電壓略高。與逆調壓相對，對供電線路不長、負荷變動不大的中樞點可以采用順調壓方式。一般情況，順調壓時，高峰負荷時中樞點電壓Z低可允許比額定電壓值高2.5%，負荷低谷時電壓Z高可允許比額定電壓值高7.5%。
?。?）常調壓方式。介于逆調壓與順調壓兩種情況之間的中樞點，可采取常調壓方式，即在任何負荷下都保持中樞點電壓為一基本不變的數(shù)值，例如102%～105%額定電壓。
2.電壓調整的措施
?。?）通過改變發(fā)電機端電壓調壓。在各種調壓措施中，Z直接Z經濟的手段是利用發(fā)電機調壓，因為這是一種不需要額外投資的調壓手段，所以應當優(yōu)先考慮采用。發(fā)電機調整端電壓是通過調節(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%范圍內保持以額定功率運行，也就是發(fā)電機保持同樣出力的情況下，可以在10%范圍內調節(jié)電壓。在發(fā)電機不經變壓器升壓就向用戶供電的簡單系統(tǒng)中，如果線路不是很長、線路上電壓損耗不是很大的情況下，一般只通過改變發(fā)電機勵磁，改變其母線電壓就可以將電壓調整到合格的范圍。但是在發(fā)電機經過多級變壓器變換電壓向遠方供電的情況下，末端電壓隨著負荷的改變可能產生20%的電壓變化，單依靠發(fā)電機調壓顯然不能保證這部分用戶的電能質量，可采用其他調壓方式共同調節(jié)。
?。?）通過調整變壓器變比調整電壓。雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高中壓繞組一般都有若干個分接頭可供選擇，通過選擇不同的分接頭，使變壓器變壓比例發(fā)生變化，從而達到調壓目的。在無功充裕的系統(tǒng)中，運用各種類型的有載變壓器調壓方便、有效，而且有些負荷不采用有載調壓變壓器幾乎就無法獲得負荷需要的電能質量，中低壓配電網中因為輸電線路電阻較大，通過無功功率調壓往往效果不夠好，經常不得不采用具有分接頭的有載調壓變壓器。但是只有當無功充足時，用改變變壓器變比調壓才會有效，當系統(tǒng)無功不足時，必須先增設無功補償設備。若在無功不足時調節(jié)變壓器分接頭升壓，可能引起整個系統(tǒng)電壓的“崩潰”，因為節(jié)點電壓平方與無功功率成正比，若該點電壓升上去了，則該點所需要的無功會更多，Z終導致整個系統(tǒng)的電壓繼續(xù)下降，導致電壓“崩潰”。
?。?）通過補償設備調壓。系統(tǒng)中無功功率不夠充分時，需要考慮運用各種補償設備進行調壓。這些補償設備可分為兩類，即串聯(lián)補償和并聯(lián)補償。所謂串聯(lián)補償就是指串聯(lián)電容器補償，但是作為調壓措施，串聯(lián)補償電容器由于設計、運行等方面的原因，目前應用比較少。并聯(lián)補償指并聯(lián)電容器、調相機和靜止補償器。并聯(lián)電容器的優(yōu)點：電容器可以根據(jù)需要連接成組，可以分組集中使用，又可以分散安裝，就地提供無功，從而減少線路功率損耗和電壓損耗；電容器還可以做到隨電壓波動分組投切，再加上電容器運行損耗小，投資費用低，因此，電容器仍是目前電網中應用Z普遍的無功補償設備。并聯(lián)電容器的缺點：電容器只能發(fā)出感性無功功率以提高節(jié)點電壓，不能吸收無功功率來降低節(jié)點電壓，因此，在低負荷時，應當切除節(jié)點上的部分乃至全部電容器。調相機的優(yōu)點：調相機的調壓方式是借改變其勵磁電流的大小來改變其供出或吸收的感性無功功率。在負荷較大時可以過勵磁運行發(fā)出無功功率，在負荷較小時可以欠勵磁運行吸收無功功率；可以通過調節(jié)調相機勵磁，平滑地改變其無功功率的大小和方向，因此可以平滑地調節(jié)電壓，既可以升壓也可以降壓；調相機還可以裝設自動勵磁調節(jié)裝置，在電力系統(tǒng)電壓變化時自動增減無功出力以維持系統(tǒng)電壓，這對于提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性是有益的。調相機缺點：調相機的有功功率損耗比較大，在滿負荷運行的情況下，有功功率損耗可以占到其額定容量的1.5%～5%，而且調相機容量越小，有功損耗所占比重越大。此外，調相機是旋轉設備，運行的維護量也比較大。靜止補償器，靜止補償器是一種可控的動態(tài)無功補償裝置，其特點是將可控的電抗器與電容器并聯(lián)使用，電容器發(fā)出無功，可控電抗器則可以吸收無功功率，根據(jù)無功負荷的變化情況進行調節(jié)，以保持母線電壓的穩(wěn)定。
（4）適當增大導線半徑。部分老城網都因為導線半徑小電阻大而導致電網電壓損耗太大。所以，加大導線半徑是城網改造的重要內容。對于新架設線路的導線需要考慮一定的裕度，尤其對中低壓線路，因其承受能力小容易出現(xiàn)過負荷過大。
?。?）組合調壓。顧名思義就是幾種調壓措施的組合。既然不同的調壓措施都各有優(yōu)缺點，應當綜合采用各種調壓措施，取長補短，才能達到Z好的調壓效果。
選擇調壓措施的幾個原則：首先采用發(fā)電機調壓。在無功充足的情況下，優(yōu)先采用改變變壓器分接頭調壓。在無功不足的情況下，需要采用補償設備。為合理選擇調壓措施，要進行技術經濟比較。所選措施不但在技術上優(yōu)越，能夠滿足調壓的要求，而且要有Z優(yōu)的經濟指標。經濟比較時，主要有三個經濟指標，即折舊維修費、投資回收費和電能損耗費，對于每種參與比較的方案三項指標之和Z小的方案就是經濟上的Z優(yōu)方案。
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