有載分接開關(guān)測(cè)試儀廠家談電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)電壓調(diào)整的方式與措施
引起電壓變動(dòng)的原因有以下幾方面：由于生產(chǎn)、生活、氣象變化造成的；個(gè)別設(shè)備因故障而退出運(yùn)行造成網(wǎng)絡(luò)阻抗變化；系統(tǒng)接線方式改變引起的功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化。以上各種原因占電網(wǎng)電壓變動(dòng)總原因的20%～30%。
1.電壓調(diào)整的方式
（1）逆調(diào)壓方式。考慮到電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)供電線路上電壓的損耗將增大，應(yīng)將中樞點(diǎn)電壓增大來彌補(bǔ)甚至抵消電壓損耗的增大部分；電網(wǎng)低谷負(fù)荷時(shí)相應(yīng)的線路上電壓損耗小，將中樞點(diǎn)電壓降低來補(bǔ)償電壓損耗減少的部分。供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn)宜采用這種調(diào)壓方式。采用逆調(diào)壓時(shí)，高峰負(fù)荷時(shí)可將中樞點(diǎn)電壓升高到比額定值高5%，低谷負(fù)荷時(shí)將其降為額定值。
?。?）順調(diào)壓方式。所謂順調(diào)壓方式，就是高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低，低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高。與逆調(diào)壓相對(duì)，對(duì)供電線路不長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)可以采用順調(diào)壓方式。一般情況，順調(diào)壓時(shí)，高峰負(fù)荷時(shí)中樞點(diǎn)電壓Z低可允許比額定電壓值高2.5%，負(fù)荷低谷時(shí)電壓Z高可允許比額定電壓值高7.5%。
（3）常調(diào)壓方式。介于逆調(diào)壓與順調(diào)壓兩種情況之間的中樞點(diǎn)，可采取常調(diào)壓方式，即在任何負(fù)荷下都保持中樞點(diǎn)電壓為一基本不變的數(shù)值，例如102%～105%額定電壓。
2.電壓調(diào)整的措施
（1）通過改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓。在各種調(diào)壓措施中，Z直接Z經(jīng)濟(jì)的手段是利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓，因?yàn)檫@是一種不需要額外投資的調(diào)壓手段，所以應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮采用。發(fā)電機(jī)調(diào)整端電壓是通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁從而改變無功功率出力來實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)代的同步發(fā)電機(jī)可在額定電壓的95%～105%范圍內(nèi)保持以額定功率運(yùn)行，也就是發(fā)電機(jī)保持同樣出力的情況下，可以在10%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電壓。在發(fā)電機(jī)不經(jīng)變壓器升壓就向用戶供電的簡(jiǎn)單系統(tǒng)中，如果線路不是很長(zhǎng)、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(jī)勵(lì)磁，改變其母線電壓就可以將電壓調(diào)整到合格的范圍。但是在發(fā)電機(jī)經(jīng)過多級(jí)變壓器變換電壓向遠(yuǎn)方供電的情況下，末端電壓隨著負(fù)荷的改變可能產(chǎn)生20%的電壓變化，單依靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓顯然不能保證這部分用戶的電能質(zhì)量，可采用其他調(diào)壓方式共同調(diào)節(jié)。
?。?）通過調(diào)整變壓器變比調(diào)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(gè)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(dá)到調(diào)壓目的。在無功充裕的系統(tǒng)中，運(yùn)用各種類型的有載變壓器調(diào)壓方便、有效，而且有些負(fù)荷不采用有載調(diào)壓變壓器幾乎就無法獲得負(fù)荷需要的電能質(zhì)量，中低壓配電網(wǎng)中因?yàn)檩旊娋€路電阻較大，通過無功功率調(diào)壓往往效果不夠好，經(jīng)常不得不采用具有分接頭的有載調(diào)壓變壓器。但是只有當(dāng)無功充足時(shí)，用改變變壓器變比調(diào)壓才會(huì)有效，當(dāng)系統(tǒng)無功不足時(shí)，必須先增設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備。若在無功不足時(shí)調(diào)節(jié)變壓器分接頭升壓，可能引起整個(gè)系統(tǒng)電壓的“崩潰”，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)電壓平方與無功功率成正比，若該點(diǎn)電壓升上去了，則該點(diǎn)所需要的無功會(huì)更多，Z終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的電壓繼續(xù)下降，導(dǎo)致電壓“崩潰”。
?。?）通過補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓。系統(tǒng)中無功功率不夠充分時(shí)，需要考慮運(yùn)用各種補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行調(diào)壓。這些補(bǔ)償設(shè)備可分為兩類，即串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償。所謂串聯(lián)補(bǔ)償就是指串聯(lián)電容器補(bǔ)償，但是作為調(diào)壓措施，串聯(lián)補(bǔ)償電容器由于設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面的原因，目前應(yīng)用比較少。并聯(lián)補(bǔ)償指并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)和靜止補(bǔ)償器。并聯(lián)電容器的優(yōu)點(diǎn)：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(dòng)分組投切，再加上電容器運(yùn)行損耗小，投資費(fèi)用低，因此，電容器仍是目前電網(wǎng)中應(yīng)用Z普遍的無功補(bǔ)償設(shè)備。并聯(lián)電容器的缺點(diǎn)：電容器只能發(fā)出感性無功功率以提高節(jié)點(diǎn)電壓，不能吸收無功功率來降低節(jié)點(diǎn)電壓，因此，在低負(fù)荷時(shí)，應(yīng)當(dāng)切除節(jié)點(diǎn)上的部分乃至全部電容器。調(diào)相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)相機(jī)的調(diào)壓方式是借改變其勵(lì)磁電流的大小來改變其供出或吸收的感性無功功率。在負(fù)荷較大時(shí)可以過勵(lì)磁運(yùn)行發(fā)出無功功率，在負(fù)荷較小時(shí)可以欠勵(lì)磁運(yùn)行吸收無功功率；可以通過調(diào)節(jié)調(diào)相機(jī)勵(lì)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(diào)節(jié)電壓，既可以升壓也可以降壓；調(diào)相機(jī)還可以裝設(shè)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置，在電力系統(tǒng)電壓變化時(shí)自動(dòng)增減無功出力以維持系統(tǒng)電壓，這對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是有益的。調(diào)相機(jī)缺點(diǎn)：調(diào)相機(jī)的有功功率損耗比較大，在滿負(fù)荷運(yùn)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(diào)相機(jī)容量越小，有功損耗所占比重越大。此外，調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行的維護(hù)量也比較大。靜止補(bǔ)償器，靜止補(bǔ)償器是一種可控的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特點(diǎn)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(fù)荷的變化情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持母線電壓的穩(wěn)定。
?。?）適當(dāng)增大導(dǎo)線半徑。部分老城網(wǎng)都因?yàn)閷?dǎo)線半徑小電阻大而導(dǎo)致電網(wǎng)電壓損耗太大。所以，加大導(dǎo)線半徑是城網(wǎng)改造的重要內(nèi)容。對(duì)于新架設(shè)線路的導(dǎo)線需要考慮一定的裕度，尤其對(duì)中低壓線路，因其承受能力小容易出現(xiàn)過負(fù)荷過大。
?。?）組合調(diào)壓。顧名思義就是幾種調(diào)壓措施的組合。既然不同的調(diào)壓措施都各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)綜合采用各種調(diào)壓措施，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能達(dá)到Z好的調(diào)壓效果。
選擇調(diào)壓措施的幾個(gè)原則：首先采用發(fā)電機(jī)調(diào)壓。在無功充足的情況下，優(yōu)先采用改變變壓器分接頭調(diào)壓。在無功不足的情況下，需要采用補(bǔ)償設(shè)備。為合理選擇調(diào)壓措施，要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。所選措施不但在技術(shù)上優(yōu)越，能夠滿足調(diào)壓的要求，而且要有Z優(yōu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，主要有三個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，即折舊維修費(fèi)、投資回收費(fèi)和電能損耗費(fèi)，對(duì)于每種參與比較的方案三項(xiàng)指標(biāo)之和Z小的方案就是經(jīng)濟(jì)上的Z優(yōu)方案。
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1.電壓調(diào)整的方式
（1）逆調(diào)壓方式。考慮到電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)供電線路上電壓的損耗將增大，應(yīng)將中樞點(diǎn)電壓增大來彌補(bǔ)甚至抵消電壓損耗的增大部分；電網(wǎng)低谷負(fù)荷時(shí)相應(yīng)的線路上電壓損耗小，將中樞點(diǎn)電壓降低來補(bǔ)償電壓損耗減少的部分。供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn)宜采用這種調(diào)壓方式。采用逆調(diào)壓時(shí)，高峰負(fù)荷時(shí)可將中樞點(diǎn)電壓升高到比額定值高5%，低谷負(fù)荷時(shí)將其降為額定值。
?。?）順調(diào)壓方式。所謂順調(diào)壓方式，就是高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低，低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高。與逆調(diào)壓相對(duì)，對(duì)供電線路不長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)可以采用順調(diào)壓方式。一般情況，順調(diào)壓時(shí)，高峰負(fù)荷時(shí)中樞點(diǎn)電壓Z低可允許比額定電壓值高2.5%，負(fù)荷低谷時(shí)電壓Z高可允許比額定電壓值高7.5%。
（3）常調(diào)壓方式。介于逆調(diào)壓與順調(diào)壓兩種情況之間的中樞點(diǎn)，可采取常調(diào)壓方式，即在任何負(fù)荷下都保持中樞點(diǎn)電壓為一基本不變的數(shù)值，例如102%～105%額定電壓。
2.電壓調(diào)整的措施
（1）通過改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓。在各種調(diào)壓措施中，Z直接Z經(jīng)濟(jì)的手段是利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓，因?yàn)檫@是一種不需要額外投資的調(diào)壓手段，所以應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮采用。發(fā)電機(jī)調(diào)整端電壓是通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁從而改變無功功率出力來實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)代的同步發(fā)電機(jī)可在額定電壓的95%～105%范圍內(nèi)保持以額定功率運(yùn)行，也就是發(fā)電機(jī)保持同樣出力的情況下，可以在10%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電壓。在發(fā)電機(jī)不經(jīng)變壓器升壓就向用戶供電的簡(jiǎn)單系統(tǒng)中，如果線路不是很長(zhǎng)、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(jī)勵(lì)磁，改變其母線電壓就可以將電壓調(diào)整到合格的范圍。但是在發(fā)電機(jī)經(jīng)過多級(jí)變壓器變換電壓向遠(yuǎn)方供電的情況下，末端電壓隨著負(fù)荷的改變可能產(chǎn)生20%的電壓變化，單依靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓顯然不能保證這部分用戶的電能質(zhì)量，可采用其他調(diào)壓方式共同調(diào)節(jié)。
?。?）通過調(diào)整變壓器變比調(diào)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(gè)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(dá)到調(diào)壓目的。在無功充裕的系統(tǒng)中，運(yùn)用各種類型的有載變壓器調(diào)壓方便、有效，而且有些負(fù)荷不采用有載調(diào)壓變壓器幾乎就無法獲得負(fù)荷需要的電能質(zhì)量，中低壓配電網(wǎng)中因?yàn)檩旊娋€路電阻較大，通過無功功率調(diào)壓往往效果不夠好，經(jīng)常不得不采用具有分接頭的有載調(diào)壓變壓器。但是只有當(dāng)無功充足時(shí)，用改變變壓器變比調(diào)壓才會(huì)有效，當(dāng)系統(tǒng)無功不足時(shí)，必須先增設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備。若在無功不足時(shí)調(diào)節(jié)變壓器分接頭升壓，可能引起整個(gè)系統(tǒng)電壓的“崩潰”，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)電壓平方與無功功率成正比，若該點(diǎn)電壓升上去了，則該點(diǎn)所需要的無功會(huì)更多，Z終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的電壓繼續(xù)下降，導(dǎo)致電壓“崩潰”。
?。?）通過補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓。系統(tǒng)中無功功率不夠充分時(shí)，需要考慮運(yùn)用各種補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行調(diào)壓。這些補(bǔ)償設(shè)備可分為兩類，即串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償。所謂串聯(lián)補(bǔ)償就是指串聯(lián)電容器補(bǔ)償，但是作為調(diào)壓措施，串聯(lián)補(bǔ)償電容器由于設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面的原因，目前應(yīng)用比較少。并聯(lián)補(bǔ)償指并聯(lián)電容器、調(diào)相機(jī)和靜止補(bǔ)償器。并聯(lián)電容器的優(yōu)點(diǎn)：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(dòng)分組投切，再加上電容器運(yùn)行損耗小，投資費(fèi)用低，因此，電容器仍是目前電網(wǎng)中應(yīng)用Z普遍的無功補(bǔ)償設(shè)備。并聯(lián)電容器的缺點(diǎn)：電容器只能發(fā)出感性無功功率以提高節(jié)點(diǎn)電壓，不能吸收無功功率來降低節(jié)點(diǎn)電壓，因此，在低負(fù)荷時(shí)，應(yīng)當(dāng)切除節(jié)點(diǎn)上的部分乃至全部電容器。調(diào)相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)相機(jī)的調(diào)壓方式是借改變其勵(lì)磁電流的大小來改變其供出或吸收的感性無功功率。在負(fù)荷較大時(shí)可以過勵(lì)磁運(yùn)行發(fā)出無功功率，在負(fù)荷較小時(shí)可以欠勵(lì)磁運(yùn)行吸收無功功率；可以通過調(diào)節(jié)調(diào)相機(jī)勵(lì)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(diào)節(jié)電壓，既可以升壓也可以降壓；調(diào)相機(jī)還可以裝設(shè)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置，在電力系統(tǒng)電壓變化時(shí)自動(dòng)增減無功出力以維持系統(tǒng)電壓，這對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是有益的。調(diào)相機(jī)缺點(diǎn)：調(diào)相機(jī)的有功功率損耗比較大，在滿負(fù)荷運(yùn)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(diào)相機(jī)容量越小，有功損耗所占比重越大。此外，調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行的維護(hù)量也比較大。靜止補(bǔ)償器，靜止補(bǔ)償器是一種可控的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其特點(diǎn)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(fù)荷的變化情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持母線電壓的穩(wěn)定。
?。?）適當(dāng)增大導(dǎo)線半徑。部分老城網(wǎng)都因?yàn)閷?dǎo)線半徑小電阻大而導(dǎo)致電網(wǎng)電壓損耗太大。所以，加大導(dǎo)線半徑是城網(wǎng)改造的重要內(nèi)容。對(duì)于新架設(shè)線路的導(dǎo)線需要考慮一定的裕度，尤其對(duì)中低壓線路，因其承受能力小容易出現(xiàn)過負(fù)荷過大。
?。?）組合調(diào)壓。顧名思義就是幾種調(diào)壓措施的組合。既然不同的調(diào)壓措施都各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)綜合采用各種調(diào)壓措施，取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能達(dá)到Z好的調(diào)壓效果。
選擇調(diào)壓措施的幾個(gè)原則：首先采用發(fā)電機(jī)調(diào)壓。在無功充足的情況下，優(yōu)先采用改變變壓器分接頭調(diào)壓。在無功不足的情況下，需要采用補(bǔ)償設(shè)備。為合理選擇調(diào)壓措施，要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。所選措施不但在技術(shù)上優(yōu)越，能夠滿足調(diào)壓的要求，而且要有Z優(yōu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，主要有三個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，即折舊維修費(fèi)、投資回收費(fèi)和電能損耗費(fèi)，對(duì)于每種參與比較的方案三項(xiàng)指標(biāo)之和Z小的方案就是經(jīng)濟(jì)上的Z優(yōu)方案。
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