劉麗霞

【摘 要】永安地區(qū)電網(wǎng)電壓合格率是永安電網(wǎng)電能質(zhì)量的保證，無(wú)功功率平衡是提高永安地區(qū)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的保證，所以永安地區(qū)電網(wǎng)電壓合格率和無(wú)功功率的平衡性直接影響著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民群眾的正常生活，為面向永安電力市場(chǎng)及提高永安人民生活水平打好基礎(chǔ)，同時(shí)，永安地區(qū)電網(wǎng)電壓合格率直接影響著永安電網(wǎng)設(shè)備及用電設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】無(wú)功電壓管理；無(wú)功功率平衡；電壓偏差；電壓異常；AVC系統(tǒng)

1.無(wú)功電壓管理：電壓偏差

電壓偏差是指電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的緩慢變化使電壓發(fā)生偏移，其電壓變化率小于每秒1%時(shí)的實(shí)際電壓值與系統(tǒng)額定電壓之差。我國(guó)規(guī)定電壓允許偏差值如下：

（1）發(fā)電廠和500kV變電站的220kV母線，正常運(yùn)行方式時(shí)，電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的0～10%；事故運(yùn)行方式時(shí)為系統(tǒng)額定電壓-5%～+10%。

（2）發(fā)電廠和220kV變電站的110～35kV母線正常方式時(shí)為相應(yīng)系統(tǒng)額定電壓的-3%～+7%，事故后為系統(tǒng)額定電壓的±10%。

（3）用戶受電端的電壓允許偏差值如下：（1）35kV及以上用戶的電壓波動(dòng)幅度應(yīng)不大于系統(tǒng)額定電壓的10%；（2）10kV用戶為系統(tǒng)額定電壓的±7%；（3）0.38kV用戶為系統(tǒng)額定電壓的±7%；（4）0.22kV用戶為系統(tǒng)額定電壓的+5%～-10%。

（4）發(fā)電廠和變電站的10（6）kV母線應(yīng)使用戶電壓符合用戶受電端的電壓允許偏差的規(guī)定值。（帶地區(qū)供電負(fù)荷的變電站和發(fā)電廠（直屬）的10（6）kV母線正常運(yùn)行方式下的電壓允許偏差為系統(tǒng)額定電壓的0%—+7%。）。

2.無(wú)功電壓管理：影響電壓的因素及調(diào)整措施

（1）系統(tǒng)電壓是由系統(tǒng)潮流分布和系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)決定的，影響系統(tǒng)電壓的主要因素是：a）由于生產(chǎn)、生活、氣象等因素引起的負(fù)荷變化；b）無(wú)功補(bǔ)償容量的變化；c）系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變引起的功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化d）系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)發(fā)生變化。

3.無(wú)功電壓管理：無(wú)功控制與有功控制的差別

在交流輸電系統(tǒng)中，有功功率和無(wú)功功率各有其特點(diǎn)，因此在控制上差別也較大：

（1）有功功率的發(fā)出與消耗比較集中，基本限于網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)發(fā)電廠和負(fù)荷點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)上的損耗相對(duì)較?。欢鵁o(wú)功功率則不同，由于網(wǎng)絡(luò)各個(gè)元件的電抗遠(yuǎn)大于電阻，因此各個(gè)元件上消耗的無(wú)功相對(duì)較大，另外由于存在線路的對(duì)地電容以及大量補(bǔ)償用的并聯(lián)電容器，所以無(wú)功功率的發(fā)出與吸收遍及網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分，具有極大的分散性。

（2）有功功率的平衡直接反映在電網(wǎng)的頻率變化上，而電網(wǎng)各部分無(wú)功功率能否平衡將直接影響到各個(gè)部分的系統(tǒng)電壓。

（3）在供電網(wǎng)中，因線路電抗占有主導(dǎo)地位，根據(jù)理論推導(dǎo)，可以近似認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)中無(wú)功功率的流動(dòng)取決于兩點(diǎn)間電壓相量的相位角差值；而有功功率的流動(dòng)取決于兩點(diǎn)間電壓相量的幅值差。

4.無(wú)功電壓管理：電網(wǎng)無(wú)功平衡的原則

電網(wǎng)無(wú)功平衡的原則是分層平衡和地區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)無(wú)功電力分區(qū)就地平衡。

5.無(wú)功管理：電壓異常處理

5.1當(dāng)電網(wǎng)電壓異常降低時(shí)，值班調(diào)度員應(yīng)采取以下措施進(jìn)行調(diào)整

a）迅速增加發(fā)電機(jī)無(wú)功出力；b）投無(wú)功補(bǔ)償電容器；c）設(shè)法改變系統(tǒng)無(wú)功潮流分布；d）條件允許降低發(fā)電機(jī)有功出力，增加無(wú)功出力；e）必要時(shí)啟動(dòng)備用機(jī)組調(diào)壓；f）切除并聯(lián)電抗器；g）確無(wú)調(diào)壓能力時(shí)拉閘限電。

5.2當(dāng)電網(wǎng)無(wú)功功率過(guò)剩、電壓偏高時(shí)，值班調(diào)度員應(yīng)采取以下措施進(jìn)行調(diào)整

a）發(fā)電機(jī)高功率因數(shù)運(yùn)行，盡量少發(fā)無(wú)功；b）部分發(fā)電機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行，吸收系統(tǒng)無(wú)功；c）切除并聯(lián)電容器；d）投入并聯(lián)電抗器；e）控制低壓電網(wǎng)無(wú)功電源上網(wǎng)；f）必要且條件允許時(shí)改變運(yùn)行方式；h）調(diào)相機(jī)組改進(jìn)相運(yùn)行。

6.無(wú)功電壓管理：無(wú)功補(bǔ)償

（1）輸電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償主要是為了控制電壓，提高輸電網(wǎng)絡(luò)的最大功率傳輸能力和提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；配電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償大多屬于負(fù)荷的補(bǔ)償，主要是控制無(wú)功，改善負(fù)荷的功率因數(shù)，改善電能質(zhì)量。（2）電網(wǎng)中的無(wú)功電源有同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、靜電電容器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器、新型無(wú)功發(fā)生器、高壓架空線路和電纜線路的對(duì)地電容。（3）并聯(lián)電容器是一種常用的無(wú)功補(bǔ)償裝置，在電力系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。永安電網(wǎng)自2007年以來(lái)，自坑邊變、尼葛變10kV母線上新安裝并聯(lián)電容器以來(lái)，已有17座變電站相繼安裝并聯(lián)電容器，改善了永安地區(qū)電網(wǎng)的無(wú)功電壓管理水平新局面。（4）在確定并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償容量時(shí)應(yīng)該注意以下問(wèn)題：1）在不同功率因數(shù)的條件下，相同補(bǔ)償容量的補(bǔ)償效益是不相同的。通常情況下，將功率因數(shù)提高到0.95左右為好，體現(xiàn)合理補(bǔ)償，取得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的原則。2）在輕負(fù)荷時(shí)不允許過(guò)補(bǔ)償，否則由于無(wú)功補(bǔ)償容量過(guò)大，會(huì)使功率因數(shù)超前，向電網(wǎng)倒送無(wú)功，是不經(jīng)濟(jì)的。

7.無(wú)功電壓管理：電容器的故障處理

（a）事故情況下，全所失壓后，必須將電容器的斷路器斷開(kāi)：全所無(wú)電后，一般情況下應(yīng)將所有饋線開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，因來(lái)電后，母線負(fù)荷為零，電壓較高，電容器如不事先斷開(kāi)，在較高的電壓下突然充電，有可能造成電容器嚴(yán)重噴油或鼓肚。（b）電容器組斷路器跳閘后不準(zhǔn)強(qiáng)送。（c）電容器熔斷器熔斷后，在未查明原因前，不得更換熔體送電。d）當(dāng)電容器組發(fā)生下列情況之一者，應(yīng)立即退出運(yùn)行：

（1）電容器爆炸；（2）電容器噴油或起火； （3）瓷套管發(fā)生嚴(yán)重放電閃絡(luò)；（4）接點(diǎn)嚴(yán)重過(guò)熱或熔化；（5）電容器內(nèi)部或放電設(shè)備有嚴(yán)重異常響聲；（6）電容器外殼有變形膨脹。

8.無(wú)功電壓管理：AVC系統(tǒng)

所謂AVC系統(tǒng)是自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，英文為Automatic Voltage Control，是發(fā)電廠和變電站通過(guò)集中的電壓無(wú)功調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)整無(wú)功功率和變壓器分接頭，使注入電網(wǎng)的無(wú)功值為電網(wǎng)要求的優(yōu)化值，從而使全網(wǎng)的無(wú)功潮流和電壓都達(dá)到要求。

目前永安地區(qū)AVC系統(tǒng)已涵蓋了城區(qū)及各個(gè)35kV～110kV變電站，對(duì)各個(gè)變電站的所有有載調(diào)壓主變及電容器進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）通過(guò)AVC方案的實(shí)施，在優(yōu)先滿足110kV變電站110kV母線電壓合格的前提下，進(jìn)一步提高永安市區(qū)電網(wǎng)各變電站的35kV、10kV母線電壓合格率，提高供電質(zhì)量。

（2）充分利用現(xiàn)有的各種無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，在保證全地區(qū)110kV變電站功率因數(shù)合格的前提下，降低電網(wǎng)的線損率。

（3）通過(guò)AVC系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)內(nèi)的主變有載分接頭及電容器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)投切操作，減輕值班調(diào)度員和現(xiàn)場(chǎng)變電值班人員的工作量。

（4）通過(guò)AVC系統(tǒng)潮流計(jì)算，對(duì)如何調(diào)控地區(qū)各電廠的無(wú)功出力提出建議，供值班調(diào)度員參考調(diào)控。

9.總結(jié)

通過(guò)永安電網(wǎng)設(shè)備的合理配置，人員的監(jiān)控意識(shí)不斷提高，新設(shè)備、新技術(shù)的更新應(yīng)用，使永安電網(wǎng)無(wú)功電壓管理水平得到很大的提高。

【參考文獻(xiàn)】

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