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摘要：在电网运行过程中,对电压质量的稳定性具有重要要求,为了保证电压质量合格,确保用电能质量,防止电压崩溃事故的发生,本文首先分析了电压质量调控对电网运行的意义,并结合电压质量调控管理的具体现状与存在的问题,从无功功率分级管理、提高电力调度人员管理水平等方面提出了具体举措,以确保电网运行的安全和稳定,提高电网经济运行水平。
关键词：电网运行；电压质量；调控措施；分析
1导言
从变压器的电压负荷关系得知，用调节变压器分接头的方法调压时，随着分接头的升高，变压器的变比在减小，次级绕组的输出电压在升高，但是在这个过程中，变压器自身的功率损耗，特别是无功功率损耗也在增加。也就是说，当电网因某种原因造成无功缺额时，通过调整变压器分接头的方法调压，将要增加电网的无功缺额，造成其他地区的电压继续下降。
2电压质量不合格的危害
电压质量直接影响到整个供电系统的安全运行。我国《供电营业规则》中第五十四条规定：在电力系统正常情况下，供电企业供到用户受电端的供电电压允许偏差为：35kV及以下电压供电的，电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定值的10%；10kV及以下三相供电的，为额定值的±7%；220V单相供电的，为额定值的–10%-+7%。在电力系统非正常状况下，用户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定值的±10%，用户用电功率因数达不到本规则第四十一条规定的，其受电端的电压偏差不受此限制。整体来看，电压质量不合格对用户和电网造成的危害也不尽不同。一是对电力用户而言。各种用电设备都是按照额定电压设计制造的，这些设备在额定电压下运行能取得最佳效果，电压过大偏离额定值，将会对用户产生不良影响。例如照明灯，其发光效率、光通量和使用寿命均与电压有关。当电压升高，白炽灯和日光灯的光通量将会随之增加，但其使用寿命将缩短；反之，电压降低，则光通量降低，灯发光不足，影响人的视力和工作效率。二是对电网而言。电压降低会使电网的电能损耗增大。电压过低还可能危及电网运行的稳定性，发生电压崩溃事故。而电压过高则影响设备的绝缘。因此，保证用户的电压接近额定值是电网运行调整的基本任务之一。
3电压质量调控对电网运行的影响
随着电网建设的不断加强和科学技术的不断进步，对电压质量有了更高的要求电压质量是评价电网运行质量的重要指标之一，电网系统稳定的电压质量可以降低电能损耗，确保产业安全和农业生产，进而提高产品质量，电网系统的电压波动如果太大，不仅会直接影响电气设备的性能，加大安全操作的困难，同时也给电力系统的稳定性造成不利影响，甚至导致系统电压崩溃，造成大面积停电由于各种电气设备在设计的额定电压下运行能够起到良好的效果，所以必须确保电网运行的安全生产，不合格的电压质量会对用户产生不良影响比如目前电力系统常用的电气设备是异步电动机，如当电压降低时，电机绕组温度增加而加速绝缘老化，功率损耗和电能损耗的增加，而电压太高，可能会损坏电气设备的绝缘，影响使用寿命，降低生产率所以当电压偏差过大时，会对电力系统本身的不良影响。
4电网电压偏低或偏高的原因分析
一是电压偏低的原因。首先供电网络或配电网络结构不合理，特别是一些农电线路送电距离太长，供电半径过大，导线截面太小，致使线路电压损失较大。其次电网无功功率电源不足或无功补偿设备管理不善，长期失修、经常停用等，使无功平衡受到破坏，这是电网电压水平普遍下降的根本原因。再次变压器分接头位置放置不合理。最后电网接线不合理，负荷过重，负荷功率因数低，电力设备检修及线路故障等，均可能使电网电压下降。二是电压偏高的原因。随着现代化电网的发展，20-30万kW大容量机组直接接入超高压电网，以及500kV超高压线路的投入运行，其线路充电功率较大，每百公里充电功率（电容性无功功率）约10万kVar，使220-500kV超高压电网内无功过剩，使主网电压过高。
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5调控电压质量的措施
电压质量管理是影响电网运行的一项技术性、综合性很强的工作,几乎涉及从规划到生产的每个环节,为了解决电网系统中电压质量调控的问题,所以调控电压质量管理需要根据系统的具体要求。
5.1通过买施无功补偿进行调压
电力系统的电压水平受到无功功率平衡的影响,无功发电基本上不消耗能量,不会给电网带来的有功损耗和电压损失,因此可以根据电网局部平衡的原则,合理配置电网的无功补偿装置,比如可以通过并联电容器装置,提高负荷功率因数,减少输电线路的有功功率,降低网络有功损耗和电压损耗,从而提高用户电压质量。与此同时,合理进行无功功率的分配还需要做好及时的维护,根据实际工作负载而加强监测,及时在峰谷时合理的调配电容器,实现电网现场平衡,才能保证电网的电压调节控制。另外,电网调度部门应根据电压在电网运行监测点的状况,及时进行电压调节,确保电压监测点电压在允许范围内操作,防止变压器运行电压太高,并根据季节的变化和负荷的变化进行及时调调整。
5.2加强电网运行因数变化的监测
事实上,电压调节是一种比频率调整更复杂的问题,也是电力需求管理的重要组成部分,及时监测电网电压质量因素是保证电压质量的基本条件之一。所以针对电网电压质量在峰谷和峰值不同状况的难控局面,需要及时加强电压质量调整的因数监测工作,要做到对功率因数实施每月记录,合理计算平均功率因数,规范一些水电站的行为,合理安排电网运行方式,做好无功功率平衡的日、月、季以及年平衡计划,进而确保调压设备相关的各节点电压质量正常,另外,不仅要掌握压力调节装置的调节能力,还应掌握电压监测点的管辖范围,允许偏差范围的电压变化,并加强对电压监测点的监测与调整,进而科学合理安排电网运行方式。
5.3施电压质量的日常管理制度
健全和完善电压质量管理系统,将电压质量管理作为重要评价指标,严格落实电网目标管理责任制,对过载电源线进行技术改造,尽快根据实际负荷与实际状况合理选择电流密度,同时还应该考虑到长远发展需要,重视低压三相四线回路中性线的检查和维护,以提高电压质量,提高供电的可靠性,但也应注意三相负荷平衡问题,减少中性线故障率。制定和实施电压监测装置的定期检查和验证系统,确保操作人员能够正确掌握电压监测装置的操作方法。与此同时,加强对电压质量控制和监测设备定期检查,在检查和维修过程中及时发现和解决问题,确保设备运转率达标。另外,加强供电及相关人员的技术培训和技术交流,不断总结和推广应用新技术、新成果和新经验,进而提高电压无功功率质量管理水平。
6结论
如果电网运行过程中存在的电压问题不能合理调节,那么电网运行的安全性和经济效益就会受到影响,将构成电网的潜在危险,所以提高电压质量管理水平,己成为电力系统广泛关注的一个重要组成部分,在电网运行过程中,不仅要保证区域电网系统的无功平衡,还要考虑各种不同类型用户对电压质量的需求。需要充分考虑各种因素的影响,采取技术措施和管理措施,使用灵活方法进行无功率平衡和电压质量控制工作,不断优化操作模式,采用先进的生产技术和无功补偿设备,降低电网线损,提高供电效率,同时还需要做好电网电压各类因数的监管,加强对电压质量调控的运行管理,以进一步提高电压质量,提高电压合格率,提高电网供电可靠性和电网经济运行水平。
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论文作者:赵云辉
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/28
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