電力系統(tǒng)的無功補償和電壓調(diào)整

昝霖

摘 要：電壓作為評價電能質(zhì)量的重要指標，在電力系統(tǒng)中的用電設備主要就是按照標準的額定電壓進行設計和制造，以確保用戶用電設備符合其要求，電壓值偏移處于可控范圍之內(nèi)是電力系統(tǒng)運行調(diào)整的主要任務。電壓調(diào)整的特點就在于電力系統(tǒng)中很多節(jié)點的電壓值不同，因此它與電力系統(tǒng)的無功功率有著較為密切的關系。所以為了確保整個電力系統(tǒng)各節(jié)點處電壓符合要求與標準，就必須要采取各種有效措施。對此文章就電力系統(tǒng)中的無功補償與電壓調(diào)整進行簡單的分析，并提出一些可供參考的意見與措施。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；無功補償；電壓；措施

1 電壓與無功補償

經(jīng)過以上分析可以知道，電壓損耗產(chǎn)生的主要因素就是由于無功功率在電抗上的壓降和有功功率在電阻上的壓降。一般情況下在電力系統(tǒng)中，電抗數(shù)值要高出電阻很多，因此電壓損耗在很大程度上受到無功功率的影響，而有功功率則對電壓損耗的影響要小一些，由此可見電力系統(tǒng)中無功功率才是導致電壓損耗的主要原因。

2 電力系統(tǒng)無功補償方式

2.1 同步調(diào)相機

同步調(diào)相機實際上是一種同步電動機，它應用于無功補償非常早，隨著并聯(lián)電容器的廣泛使用其重要地位逐漸消退，但是同步調(diào)相機也有著巨大的優(yōu)勢：

2.1.1根據(jù)電力系統(tǒng)負荷的變化情況，同步調(diào)相機能夠均勻、穩(wěn)定的調(diào)整電壓，確保電力系統(tǒng)電壓處于規(guī)定水平。而電容器則只能夠將其分為若干小組進行階梯式的調(diào)壓，因此同電容器相比具有更強的適應性。

2.1.2根據(jù)電力系統(tǒng)無功需要，同步調(diào)相機還可以自動調(diào)節(jié)勵磁的運行，在過勵磁時甚至能夠保證它發(fā)出額定值100%的無功功率，欠勵磁時吸收額定值50%的無功功率。而電容器則只能發(fā)出無功，不可吸收無功。

2.1.3 同步調(diào)相機可以強制性的在電力系統(tǒng)中裝設勵磁裝置，這樣一來即使電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電壓迅速降低，同步調(diào)相機也能夠強行勵磁從而保證電壓穩(wěn)定，這對于提高電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性無疑有著巨大的作用。

2.2 并聯(lián)電容器

并聯(lián)電容器是當前使用最為廣泛的一種無功補償設備，當前國內(nèi)外電力系統(tǒng)中大概有90%左右的無功補償設備均為并聯(lián)電容器，它在電力系統(tǒng)中的應用主要由以下優(yōu)勢：

2.2.1 經(jīng)濟高效，電容器及其設備的投資、運行費用低廉，安裝調(diào)試也非常方便，能夠在短時間內(nèi)迅速起到控制效果。

2.2.2 損耗小、效率高。大量的實踐研究表明，電容器的損耗僅僅只占其容量的0.02%左右，而同步調(diào)相機則為2%-30%，其損耗遠遠低于同步調(diào)相機。

2.2.3 維護方便，電容器本身就是一種靜止設備，在工作運行當中沒有噪音，而且運行維護非常簡便，而同步調(diào)相機為旋轉電機，不但會產(chǎn)生噪音，在維護上的難度也比較大。

2.2.4 靈活性強。電容器之所以能夠在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，其原因就在于它的適應性。同步調(diào)相機只能夠固定的安裝在某一中心變電站中，但是電容器則可以深入到各個電力系統(tǒng)內(nèi)，打破了空間限制。

3 電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整

3.1 改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓

調(diào)壓措施有很多種，但最有效、經(jīng)濟的手段莫過于利用發(fā)電機調(diào)壓，而且這種方式無須任何額外投資和裝置。改變發(fā)電機端電壓進行調(diào)壓主要是通過調(diào)節(jié)勵磁實現(xiàn)的，現(xiàn)在所應用的同步發(fā)電機大多都可以在額定電壓的95～105%范圍內(nèi)以額定功率運行，也就是在保持發(fā)電機正常工作的前提下在此范圍內(nèi)進行調(diào)壓。

3.2 調(diào)整變壓器變比調(diào)整電壓

一般而言，雙繞組變壓器的三繞組和高壓繞組變壓器中高中壓繞組通常有若干個分接頭供人們選擇，選擇不同的分接頭可以實現(xiàn)變壓器變壓比例的變化，實現(xiàn)調(diào)壓的效果。在電力系統(tǒng)中，通過利用各類有載變壓器調(diào)壓可以高效、迅速的起到作用，但是有些負荷不采用有載調(diào)壓變壓器難以獲得負荷所需要的電能質(zhì)量。

3.3 補償設備調(diào)壓

在電力系統(tǒng)無功功率不足的情況下，往往需要使用各類補償設備進行調(diào)壓，補償設備主要非為串聯(lián)補償和并聯(lián)補償兩大類。串聯(lián)補償就是串聯(lián)電容器進行補償，但由于電容器設計、運行等原因如果作為調(diào)壓措施未免有點牽強，因此更多的情況下是采用并聯(lián)補償?shù)姆绞?。并?lián)補償主要是將調(diào)相機、靜止補償器和電容器并聯(lián)，采用這一方式能夠使電容器根據(jù)電力系統(tǒng)的實際需要連接成組，實現(xiàn)就地補償，從而取得減少線路損耗和電壓損耗的效果，而且電容器在這一過程中還可以實現(xiàn)隨電壓波動分組投切。但是在這一過程中需要注意的是，并聯(lián)電容器只能夠發(fā)出感性無功功率來提高節(jié)點電壓，并不能吸收無功功率來降低節(jié)點電壓，所以在電力系統(tǒng)低負荷狀態(tài)下，應該及時的除去部分節(jié)點上的電容器，保證補償設備調(diào)壓能夠起到良好效果。

4 結束語

總而言之，電力系統(tǒng)的無功補償不但能夠有效的改善電壓質(zhì)量，而且可以達到無功符合的就地平衡。這對于提高我國國家電網(wǎng)的運行水平、電費支出的降低有著至關重要的作用。但是在當前的具體應用過程當中仍然還存在較多的問題，因此我們更應該從技術、經(jīng)濟等角度進行全面的考慮，具體情況具體分析，采用合理的對策，從而使電力系統(tǒng)實現(xiàn)經(jīng)濟、穩(wěn)定、高效運行。

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