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電力系統(tǒng)電壓調(diào)整與無功控制
摘要：電能質(zhì)量的好壞與電壓有密切關(guān)系，只有高質(zhì)量的電能，才能保證電網(wǎng)和用戶的安全。要使人們獲得良好的用電體驗(yàn)，就必須保證電網(wǎng)始終處于良好的運(yùn)作狀態(tài)，采用科學(xué)的方法控制電能損失。鑒于此，本文對(duì)無功補(bǔ)償?shù)淖饔眉爸饕椒ㄟM(jìn)行了深入的研究和探討。隨著社會(huì)的發(fā)展，用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高。從電壓調(diào)整的必要性、電壓調(diào)整的措施、不同時(shí)段電壓調(diào)整的方法幾個(gè)方面進(jìn)行論述，以便更好地服務(wù)社會(huì)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：電壓調(diào)整 電能質(zhì)量 無功控制 電力系統(tǒng)
電壓質(zhì)量是衡量電能的主要質(zhì)量指標(biāo)之一。電壓質(zhì)量對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定、電力設(shè)備安全運(yùn)行以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重大影響，無功則是影響電壓的一個(gè)重要因素。解決好電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膯栴}，優(yōu)化無功，對(duì)電網(wǎng)的安全性和降損節(jié)能有著重要的意義。
一、電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的必要性
電能質(zhì)量直接決定了電壓的穩(wěn)定性，不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的電壓會(huì)損壞電網(wǎng)，影響用戶的用電體驗(yàn)。
1.1 電網(wǎng)電壓偏低
造成電網(wǎng)電壓過低的原因。相關(guān)部門沒有意識(shí)到養(yǎng)護(hù)維護(hù)無功補(bǔ)償設(shè)備的重要性，或是不經(jīng)常使用這些設(shè)備，這是造成這一現(xiàn)象的原因所在;除了人為因素之外，未按要求接電網(wǎng)線，或是隨意放置變壓器分接頭，負(fù)荷功率因數(shù)偏高或是偏低，沒有及時(shí)解決電力設(shè)備故障等，都是導(dǎo)致電網(wǎng)電壓過低的原因。電網(wǎng)電壓偏低的危害。電網(wǎng)電壓過低造成的影響。在電壓穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機(jī)的電流是一定的，如果發(fā)電機(jī)在系統(tǒng)電壓變低的情況下，依然要保持正常運(yùn)作狀態(tài)的話，其定子電流和功率角都會(huì)變大，換言之，發(fā)電機(jī)的定子電流與功率角呈正相關(guān)關(guān)系。
1.2 電網(wǎng)電壓偏高
在科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定高度的今天，超高壓電網(wǎng)內(nèi)接入的大容量機(jī)組越來越多，電網(wǎng)線路的充電功率得到了大幅度的提升，導(dǎo)致超高壓電網(wǎng)(200千伏～500千伏)出現(xiàn)了無功過剩的現(xiàn)象，進(jìn)而使電壓逐漸升高。在高壓狀態(tài)下，一般照明燈的壽命會(huì)大大降低，甚至直接報(bào)廢;每增加百分之五的電壓，電子設(shè)備的電子陰極的壽命就會(huì)降低百分之五十。
二、造成電壓不穩(wěn)的原因
造成電壓不穩(wěn)的原因相當(dāng)復(fù)雜，比較主要的原因有：
(1)網(wǎng)絡(luò)阻抗因少數(shù)設(shè)備的退出而發(fā)生明顯的變化。
(2)受政策、氣候、環(huán)境因素的影響而時(shí)常出現(xiàn)波動(dòng)。
(3)網(wǎng)絡(luò)阻抗以及功率分布因接線方式發(fā)生變化而出現(xiàn)巨變。
三、不同時(shí)段電壓調(diào)整
電網(wǎng)平時(shí)的電壓調(diào)整。大多數(shù)時(shí)候，我們是可以根據(jù)某種規(guī)律來調(diào)整電壓的。如果要增加電壓，通常要先增加電壓不足地區(qū)的無功設(shè)備，在增設(shè)電容器時(shí)，一定要按照由低到高的順序，而且要以主電網(wǎng)為終點(diǎn)。相反地，如果要調(diào)低電壓，則應(yīng)該先對(duì)中樞點(diǎn)和電網(wǎng)電廠的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，其次才是地區(qū)，倘若調(diào)節(jié)效果不理想的話，則要移除無功補(bǔ)償設(shè)備，移除順序與增加順序相反。
節(jié)假日時(shí)的電壓調(diào)整。由于全網(wǎng)負(fù)荷大幅度降低，因此電壓會(huì)隨之而增加，少數(shù)地區(qū)可能因?yàn)榘l(fā)電廠處于檢修狀態(tài)，或是電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線出現(xiàn)故障而導(dǎo)致電壓下降。此時(shí)，調(diào)度人員的任務(wù)就是協(xié)調(diào)好有功功率和無功功率的分布與比例，在進(jìn)行無功平衡工作時(shí)，首先要將電壓靜態(tài)特性對(duì)無功負(fù)荷以及無功電源之間的關(guān)系考慮進(jìn)去，還要對(duì)電壓會(huì)降至何種程度，升至何種程度的情況進(jìn)行推測(cè)和預(yù)算。
四、無功補(bǔ)償
所謂無功補(bǔ)償，即在相關(guān)設(shè)備的支撐下，滿足電網(wǎng)對(duì)無功功率的需求。具體來說，就是利用配套設(shè)備來控制電能損耗，增加系統(tǒng)功率因素，保證用戶有良好的用電體驗(yàn)。
4.1 低壓配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>
隨機(jī)補(bǔ)償：即直接在電動(dòng)機(jī)上安裝低壓電容器組，以此對(duì)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)、控制、養(yǎng)護(hù)，達(dá)到隨時(shí)投切的目的。
隨器補(bǔ)償：即在低壓狀態(tài)下，直接將低壓電容器接在配電變壓器上，以達(dá)到抵消配電變壓器空載無功的效果。
跟蹤補(bǔ)償：即在大用戶0.4KV母線上，以無功補(bǔ)償投切裝置和低壓電容器組分別作為保護(hù)裝置和補(bǔ)償裝置的方式。這種補(bǔ)償方式具有理想的補(bǔ)償效果，而且具有上述兩種補(bǔ)償方式的優(yōu)點(diǎn)。
4.2 無功功率補(bǔ)償容量的選擇方法
增加功率因數(shù)是無功補(bǔ)償容量的首要任務(wù)，補(bǔ)償容量的選擇有兩種類型，下文將對(duì)這兩種選擇類型進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述。多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇。補(bǔ)償前與補(bǔ)償后的功率因數(shù)是選擇多負(fù)荷補(bǔ)償容量的重要依據(jù)。
4.3 無功補(bǔ)償?shù)男б?/p>
目前，不少企業(yè)都會(huì)在用電系統(tǒng)中安裝各種各樣的感性設(shè)備，這嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的運(yùn)作效率，致使電網(wǎng)要同時(shí)傳輸無功功率以及有功功率，這也是平均功率因數(shù)始終在0.70～0.85之間徘徊的原因。企業(yè)消耗的有功功率大約為無功功率的2-3倍，如果在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，提升0.1的功率因數(shù)，那么企業(yè)的無功消耗將大幅度降低，并帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
控制企業(yè)用電成本;有效控制系統(tǒng)的能耗;提升電壓質(zhì)量;隨著電流的降低，三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)會(huì)在其實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償之后增加，導(dǎo)致變壓器容量也跟著增加，控制與檢測(cè)無功功率對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用，只有堅(jiān)持改進(jìn)與創(chuàng)新這項(xiàng)工作，才能充分發(fā)揮電力系統(tǒng)的作用和價(jià)值。
五、結(jié)束語
電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，合格的電壓對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)和人民生活有著非常重要的意義。采取合理的措施保障合格的電壓是電力部門的重要任務(wù)。在電網(wǎng)中增加功率因數(shù)，優(yōu)化無功補(bǔ)償，并非是一蹴而就的。本文對(duì)選擇無功功率補(bǔ)償容量的主流方法，及這些方法利弊進(jìn)行了深入的分析，并介紹了三種常見的無功補(bǔ)償措施。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要具體問題具體分析，使無功補(bǔ)償應(yīng)用獲得最大的效益。
參考文獻(xiàn)：
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