淺談電壓質量與無功

摘 要:隨著國民經濟的發展和現代化技術的進步，電網負荷急劇增大，對電網無功功率補償的要求與日俱增。電網電壓質量直接影響了電網的穩定運行。通過對電力系統進行無功優化不僅可以維持電壓水平，而且可以降低有功網損和無功網損，使電力系統能夠更安全經濟運行。

關鍵詞:無功 無功補償 電壓

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0113-01

0 引言

隨著電網改造的不斷深入，對地區電網無功、電壓考核力度的不斷加強，以往由人工操作無功補償設備和手動調節主變壓器有載調壓開關已難以適應電網運行管理的要求。電網目前推行無人職守變電站，需要無功和電壓的自動投入，減少人力的投入，必須加強無功補償設備和主變壓器的調壓功能。

1 電壓的質量標準

供電電壓允許波動的范圍:

220kV電壓波動范圍:213.4～235.4

110kV電壓波動范圍:112.0～117.7

35kV電壓波動范圍:35.0～37.5

10kV電壓波動范圍:10.0～10.7

35kV及以上正負偏差絕對值之和不超過額定電壓的10%;10kV及以下三相供電電壓允許電壓偏差為額定電壓的±7%。在電力系統非正常情況下，供電企業供到用戶受電端的電壓允許偏差為額定值的±10%，實際運行電壓在允許電壓偏差范圍內累計運行的時間與對應的總的運行統計時間 比的百分值稱為電壓合格率。

2 電壓偏差超標所帶來的危害

無論電網低電壓或高電壓運行，都會給電氣設備的運行帶來較大的危害。簡單的介紹下系統電壓過高和過低時的影響:

(1)照明負荷:電壓低時，發光效率下降，影響照明，反之電壓高時，電燈時候壽命會減少;(2)整流器等負荷其有功功率與電壓平方成正比。當電壓降低1%時，有功功率降低2%，從而降低了用電設備的出力。反之，電壓升高時，則有功功率增加;(3)感應電動機及其他電機類負荷，因感應電機的轉矩與電壓的平方成正比，滑差率與電壓的平方成反比，因而，電壓下降時經常會使電動機過負荷而燒毀，同時也會使電動機的啟動十分困難，反之，長期高電壓運行，會對點擊的絕緣造成危害。

3 影響電壓質量的主要因素

電網在運行中，其電壓是隨時變化的，造成電壓波動的主要原因大致有以下幾個方面:

(1)電網運行方式的改變，引起功率分布和電網阻抗的改變，使電壓升高或降低。

(2)電力負荷隨季節、晝夜及用戶生產流程而變動。在低負荷時段電壓偏高，在電網用電負荷高峰時段電壓偏低。

(3)供電距離超過合理的供電半徑、供電導線截面選擇不當;用電功率因素過低，無功電流大等，都會加大電壓損失。

(4)沖擊性負荷、非對稱性負荷的影響;調壓措施缺乏或使用不當。

(5)無功補償容量的大幅度改變。

4 提高電壓質量的具體措施目前改善電壓質量的方法主要有以下幾種形式

4.1 變壓器調壓

變壓器調壓分為無載調壓和有載調壓兩種。無載調壓即不帶負荷調壓，和無載調壓相比，有載調壓有著明顯的優點，它可以在不停電的情況下進行調整電壓，并且快速、平滑不影響供電可靠性;調壓范圍大，可以減少或避免電壓大幅度波動，母線電壓質量高。但造價高，體積大，結構復雜。

4.2 無功優化補償

實踐證明，無功優化補償是提高供電、用電設備功率因素、減少無功損耗、改善電壓質量的有效途徑。其原則是分層、分區和就地平衡。利用并聯電容器的投切，配合有載調壓主變進行調壓。有載調壓雖然靈活、調壓幅度又大，但在電網無功不足的時候，它只能改變電壓分布，卻不能提供無功，這一點正好可以由并聯電容器來彌補。投入電容器既增加了網絡的無功電力，同時又提高了網絡電壓。

4.3 加強電網改造，優化電網結構。

電網的建設應按“小容量、密布點、短半徑”的原則。合理選擇供電半徑，盡量減少線路迂回、線路過長、交叉供電、功率到送等不合理的供電狀況;合理選擇供電線路的導線截面;合理配置變、配電設備，防止其過負荷運行。

4.4 依靠先進的電子計算機技術。

利用變電自動化系統，來實現對各變電站的負荷、有功、無功、功率因素和母線電壓的監視。通過一套合理的系統采集電網各節點電壓合格為約束條件，以地區電網電能損耗最少為目標，從全網角度進行電壓無功綜合優化處理后，對有載調壓變壓器分接開關進行調節和無功補償設備進行投切控制，實現無功補償設備投入合理和無功分層就地平衡，實現主變分解開關調節次數盡可能小和電容器投切最合理、電壓合格率最高和輸電網損率最小的綜合優化目標，實現對電網內各變電站的有載調壓裝置和無功補償設備的集中監視、集中管理和集中控制。

5 結論

電網的電壓質量就是我們電力部門的產品質量，電壓和無功管理是電網技術管理的重要內容，電壓質量和功率因數也是電力企業的重要考慮指標。隨著國民經濟的發展和現代化技術的進步，電網負荷急劇增大，對電網無功功率補償的要求與日俱增，對電能質量的要求不斷提高，因此，加強無功管理，提高供電質量是我們目前工作的奮斗方向。

參考文獻

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①作者簡介:童凌，1984年04月出生于江西九江，女，助理工程師，參加工作五年來一直從事變電運行工作。手機:15907929633。

陳惠，1979年02月出生于江西九江，女，助理工程師，參加工作十年來一直從事變電運行工作。手機:13607028326