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加强无功管理提高电压质量

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/6/20 9:21:46   

 关键词:  管理 无功


文章标题:加强无功管理提高电压质量
摘要:本文论述了无功与电压之间的关系以及加强无功、电压管理的重要性,分析了影响电压质量的主要原因,并提出了改善电压质量的具体措施。
关键词:无功电压


  电压是衡量电能质量的主要指标之一,它与电力网的稳定及设备的安全运行有着重大的关系,而无功电力是影响电压质量和电网经济运行的重要因素,因此,加强无功管理、提高电压质量,对确保电网的安全、稳定、经济运行具有非常重要的意义。同时也是我们供、用电管理部门的主要任务之一。

1.电压的质量标准
  供、用电设备理想的工作电压是它的额定电压,运行中允许有相应的电压偏移,偏移的范围是根据供、用电设备对电压偏移的敏感性以及可能造成后果的严重程度决定的。《供电营业规则》第54条规定,在电力系统正常状况下,供电企业供到用户受电端的电压允许偏差为:
  1.135千伏及以上电压供电的,电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压值的10。
  1.210千伏及以下三相供电的为额定电压值的±7。
  1.3低压220v单相供电的为额定电压的 7、-10。
  在电力系统非正常情况下,供电企业供到用户受电端的电压允许偏差为额定值的±10。
  实际运行电压在允许电压偏差范围内累计运行的时间与对应的总的运行统计时间之比的百分值称为电压合格率。有关标准要求,县级电网的电压合格率应大于90,按着“县级电力企业争创一流”的标准要求,电压合格率应大于95。

2电压偏差超标所带来的危害
  无论电网低电压或高电压运行,都会给电气设备的运行带来较大的危害。主要表现为:
  2.1照明负荷:电压低时,发光效率下降,影响照度,如电压降低5,亮度要降低15---20,电压降低10,亮度降低32。反之,电压升高5时,电灯使用寿命减少一半,当电压升高10时,只能维持原寿命的1/3。
  2.2整流器、电热、电弧炉等负荷其有功功率与电压平方成正比。当电压降低1时,有功功率降低2,从而降低了用电设备的出力。反之,电压升高时,则有功功率增加。
  2.3感应电动机及其他电机类负荷,因感应电机的转矩与电压的平方成正比,滑差率与电压的平方成反比,因而,电压下降时经常会使电动机过负荷而烧毁,同时也会使电动机的启动十分困难,反之,长期高电压运行,会对电机的绝缘造成危害。
  2.4电压偏低会降低发、供、用电设备的出力,增加供电线路及电气设备中的电能损失。
  2.5电压偏低常常会引起低电压保护装置动作,电磁开关、空气开关跳闸,影响生产的正常进行。反之,电压偏高也将引起过电压保护装置动作,以及使电气设备的电压线圈烧坏等。
  2.6电压偏低或偏高都会影响到通信、广播电视等音像的质量。影响家用电器设备的正常工作。
  2.7如果电网的无功功率严重匮乏,将导致电压崩溃,系统振荡,电网瓦解,严重危及供用电的安全运行。

3影响电压质量的主要因素
  电网在运行中,其电压是随时变化的,造成电压泼动的原因大致有以下几个方面:
  3.1电网运行方式的改变,引起功率分布和电网阻抗的改变,使电压升高或降低。
  3.2电力负荷随季节、昼夜及用户生产流程而变动。在低负荷时段电压偏高,在电网用电负荷高峰时段电压偏低。
  3.3供电距离超过合理的供电半径、供电导线截面选择不当;用电功率因数过低,无功电流大等,都会加大电压损失。
  3.4冲击性负荷、非对称性负荷的影响;调压措施缺乏或使用不当。
  3.5用电单位安装的无功补偿电容器采用了“死补”,即24小时内不论本单位需用无功量多少,都固定供给一定量的无功,造成高峰负荷时间向电网吸收无功而低谷负荷时间大量向系统反送无功,造成电压变动幅度的增加。
  总之,无功电能的余、缺状况是影响供电电压偏差的重要因素。

4提高电压质量的具体措施
  电压调整是一项十分复杂的问题,对于县级电网来说,首先应建立电压监测点,安装电压监测控制仪来对电压质量进行连续监测。即对监测点电压按规定要求值进行整定好的合格范围,准确地统计出一个周期内总供电时间及电压不合格(偏高或偏低)的累计时间,从而准确地反映出电压质量的实测数据,为调整电压提供依据。目前改善电压质量的方法主要有以下几种形式:
4.1变压器调压
  它分无载调压和有载调压两种。无载调压即不带负荷调压,须在断开变压器高、低压两侧电源之后,调整变压器的分接头的档位。和无载调压相比,有载调压有着明显的优点,它可以在不停电的情况下进行调整电压,并且快速、平滑不影响供电可靠性;调压范围大,调压级数多,调整范围可达额定电压的±15以上,所以,为改善农村电网的电压质量,应将无载调压主变更换为有载调压主变。
4.2无功优化补偿
  实践证明,无功优化补偿是提高供、用电设备功率因数、减少无功损耗、改善电压质量的有效途径。其原则是全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主。其中补偿设备以移相电容器居多。
4.2.1无功优化补偿的几种方式
4.2.1.1变电站集中补偿
  利用并联电容器的投切,配合有载调压主变进行调压。有载调压虽然灵活、调压幅度又大,但在电网无功不足的时候,它只能改变电压分布,却不能提供无功,这一点正好可以由并联电容器来弥补。投入电容器既增加了网络的无功电力,同时又提高了网络电压。但较大幅度的调压,仅依靠电容器则会使补偿容量选择得很大,并不经济。一般电容器的补偿容量,按主变容量的10——15来选取。
  应用并联电容器调压应注意的是:a一般变电站应以变压器调压为主要调压方式,用并联电容器只能作为辅助调压手段。b在高峰负荷时,应首先投入电容器组,然后根据情况调整电压;在低谷负荷时,应首先调整电压,根据电压情况必要时再切除电容。c利用并联电容器调整电压时,为保证电压的突变幅度不致过大(不宜超过2.5),对变电站所需的补偿电容器容量较大时应采用分组安装方式,根据实际情况进行分组投切。d对于容量较大的电容器组应具有自动投切控制装置,其自动投切方式应采用电压控制为主,以保证能自动的、适时的控制无功潮流和电压的变化。
4.2.1.2随线补偿
  它是将补偿电容器安装在线路上,用来补偿线路上的无功消耗,同时使线路末端的电压得到提高,具有投资少、见效快、投运时间长、降损效果显著等特点。补偿地点应选择较大的分支线且负荷集中的地段。
4.2.1.3随器补偿
  它是将电容器安装在配电变压器的低压侧,主要用来补偿变压器的空载无功损耗和漏磁无功损耗。有关技术要求规定,10千伏配电变压器,容量在100千伏安及以上的工副业用户必须进行无功补偿,并应采用自动投切装置。补偿电容器的容量根据负荷的性质来确定。农用50千伏安及以上容量的配变应全部进行二次侧的无功补偿,其补偿容量按配变容量的5——10来选择。
4.2.1.4随机补偿
  就是将电力电容器接在电动机的电源进线端与电动机直接并联。用以补偿电动机的无功消耗。《农村低压电力技术规程》要求,对于固定安装,年运行时间在1500小时以上,功率大于4.0千瓦的电动机,应在机旁就地补偿,与电动机同步投切,其补偿容量宜按电动机容量的20——30选择。
4.3加强电网改造,优化电网结构
  电网的建设应按“小容量、密布点、短半径”的原则。合理选择供电半径,尽量减少线路迂回、线路过长、交叉供电、功率倒送等不合理的供电状况;合理选择供电线路的导线截面;合理配置变、配电设备,防止其过负荷运行。
4.4依靠先进的电子计算机技术,加强电压管理
  利用调度自动化系统,来实现对各变电站的负荷、有功、无功、功率因数和母线电压的监测,并能自动完成电压合格率的计算、打印等。调度值班员可根据这些数据,更加科学地进行电网调度,使电网运行方式的改变、主变电压的调整、电容器组的投切更加及时、合理。

5.结论
  电网的电压质量就是我们电力部门的产品质量,电压和无功管理是电网技术管理的重要内容,电压质量和功率因数也是电力企业的重要考核指标,因此,加强无功管理,提高供电质量是我们供、用电部门义不容辞的职责,应努力做好这项工作

来源:电气商情网
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