小水電引起高電壓問題的解決辦法

虞祥誠

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加上我國對于綠色能源的重視與開發(fā)，小水電逐漸扮演了一定的作用，但是由于其裝機(jī)容量的變大，很可能會(huì)引起電網(wǎng)的不平衡，導(dǎo)致電壓的不穩(wěn)定，是極不安全的因素。文章針對上述情況進(jìn)行研究，找出了小水電引起高電壓的原因，進(jìn)而提出了解決辦法。

關(guān)鍵詞：小水電；高壓；解決辦法

中圖分類號(hào)：TM561.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）32-0093-02

隨著國民經(jīng)濟(jì)的巨大發(fā)展，綠色能源的發(fā)展也得到了國家的重視，這對環(huán)境的保護(hù)也有很大的意義。由此，小水電在我國的多山地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，而為了大量的利用綠色能源，現(xiàn)在小水電的建造力度也在不斷加大，發(fā)電量也在增長，布點(diǎn)也開始密集，逐漸產(chǎn)生了諸多的問題。

小水電發(fā)電的用途一般就是直接接入高壓線或者發(fā)電輸入變電所，但是，由于這些地方的電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力比較薄弱，導(dǎo)致了小水電電網(wǎng)高電壓問題，從而引起了居民生活生產(chǎn)用電的不穩(wěn)定，甚至?xí)驗(yàn)楦唠妷旱膯栴}導(dǎo)致電器燒毀等，所以研究小水電引起高電壓問題的解決辦法非常重要，而且勢在必行。

1 高電壓形成的原因

小水電引起高電壓的問題通常會(huì)發(fā)生在水量比較大的時(shí)段，由于開發(fā)以及電量供給的需要，小水電區(qū)域的裝機(jī)容量比較大，而且在我國這些地區(qū)比較落后，電量的用度并不是很大，所以電力要進(jìn)行輸送，很容易引起線路末端的電壓升高。這在我國的山區(qū)小水電較為常見，下文以淳安地區(qū)為例來研究高壓形成的原因。

①小水電接入高壓的公用線，一般是10 kV，這樣就會(huì)引起季節(jié)性、區(qū)域性的負(fù)荷倒送。這是因?yàn)樾∷姳旧泶嬖诘木窒扌裕∷娛芗竟?jié)性的影響比較明顯，豐水期和枯水期的潮流大小等都有區(qū)別，而且沒有專門匹配的線路供其電力輸送，所以這樣就容易造成供電的不匹配，發(fā)生首末倒置的現(xiàn)象。

②小水電的總裝機(jī)容量要是很大，就不能夠接入10 kV的輸送電線，而必須接入到就近的35 kV變電所。這樣很容易因?yàn)樾∷姷呢?fù)荷無法得到平衡，造成整個(gè)區(qū)域的電壓升高。

③小水電的管理問題。小水電的管理仍然存在很大的問題、不足和漏洞，要改善這些方面，加強(qiáng)監(jiān)督措施，嚴(yán)禁小水電虛報(bào)、亂報(bào)的現(xiàn)象發(fā)生。這些都是造成高電壓的潛在因素。

小水電引起的高電壓問題已經(jīng)成為電網(wǎng)的一大問題，為了解決這個(gè)問題也研究提出了諸多的方法，但其中最有效的辦法依然是調(diào)壓。當(dāng)然，調(diào)壓手段不像原來那么單一，必須充分地利用各級設(shè)備，積極地應(yīng)用新型的設(shè)備，切實(shí)提高小水電電網(wǎng)電壓的調(diào)控能力。

2 公網(wǎng)線路中安裝調(diào)壓器

2.1 安裝調(diào)壓器的必要性

小水電的總裝機(jī)容量如果不是很大，那么就要求將其接入到10 kV的輸電線路中，在豐水期和枯水期電壓的差別是非常明顯的，比如淳安的7座水電站。豐水期電壓甚至超過12 kV，而在枯水期大約在8 kV左右，必須加裝自動(dòng)調(diào)壓器才能夠解決高電壓的問題。

而在眾多種類的調(diào)壓器中，經(jīng)過研究表明，一種可以自動(dòng)識(shí)別潮流方向的調(diào)壓器能夠滿足雙向供電和多電源供電系統(tǒng)。

2.2 調(diào)壓范圍的選擇

調(diào)壓器調(diào)壓范圍的選擇非常重要，當(dāng)然也需要根據(jù)不同的實(shí)際情況來選定，比如說如果豐水期的電壓在12 kV，枯水期的電壓大約在8 kV，那么就可以將調(diào)壓器調(diào)到10 kV左右，這樣不但可以降低電壓保證沿線用戶電壓合格，也可以保證電能向主網(wǎng)的輸送。

2.3 適用條件

雖然安裝調(diào)壓器能夠在一定條件下解決小水電引起的高壓問題，但畢竟不是萬能的，要合理運(yùn)用調(diào)壓器的安裝來解決小水電引起的高電壓問題就必須了解其特點(diǎn)以及其適用條件。調(diào)壓器的安裝對于解決因?yàn)樾∷娨鸬母唠妷簡栴}有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如不但能夠解決由于線路較長引起的低電壓問題，而且能夠解決小水電高電壓問題，而且經(jīng)濟(jì)方面的考慮也比較重要，但是也有一定的局限性。調(diào)壓器在解決高電壓問題時(shí)，線路的超載問題應(yīng)該引起足夠的重視。

線路調(diào)壓器的安裝多是應(yīng)用于小水電在一定范圍內(nèi)比較集中、裝機(jī)的容量非常大而造成高電壓問題的區(qū)域。其主要適用的情況是那些輸電半徑很大，輸電線徑較小而且沒有足夠資金改造線路計(jì)劃的區(qū)域。這樣不但能夠有效地解決小水電引起的高電壓問題，而且成本也能得到有效的控制。

3 變電所更換調(diào)壓主變

3.1 更換主變的效果

當(dāng)然，在那些小水電比較集中，總裝機(jī)容量比較大的區(qū)域，僅僅是安裝調(diào)節(jié)器顯然是不能滿足要求的。況且，在此種情況下，小水電是接入到變電所的，但是也正是由于這些小水電的總裝機(jī)容量比較大，所以，傳統(tǒng)的變電所主變的調(diào)壓根本無法滿足調(diào)整的需求，這就為盡早提升變電所電壓主變調(diào)控能力提出了很高的要求。

更換后的主變必須滿足變壓的范圍，這就要求必須經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算，保證主變能夠滿足小水電豐水期和枯水期變電范圍，確保側(cè)電壓的穩(wěn)定。

3.2 特點(diǎn)及使用范圍

對于此種更換變電所主變的方式來解決小水電引起的高電壓問題有其優(yōu)缺點(diǎn)。比如，我們通常采用寬幅有載的調(diào)壓主變，這種主變適用于負(fù)荷倒送引起變電所母線的高電壓，有效解決了主變輸入電壓較高造成的供電質(zhì)量下降甚至發(fā)生事故的問題。

更換主變能夠解決大范圍的電能輸送問題，最大的優(yōu)勢還是其調(diào)整的范圍較小，投資也較小。當(dāng)然在更換主變之前必須經(jīng)過嚴(yán)格的分析計(jì)算，明確調(diào)壓范圍，準(zhǔn)確地掌握波動(dòng)的最大范圍。

4 轉(zhuǎn)移小水電的負(fù)荷

轉(zhuǎn)移負(fù)荷采用的主要方法就是在小水電較為密集的區(qū)域，新建一些輸電線路，這樣就可以將小水電密集區(qū)域的這些線路接入不同的線路，最大限度保證線路的負(fù)荷平衡，也就是負(fù)荷的就地平衡方式。當(dāng)然如果改造線路就必須留有足夠的余量，這樣不但能夠提高輸送能力，而且可以有效的降低線損率。

轉(zhuǎn)移小水電負(fù)荷方法最大的優(yōu)勢就是能夠就地平衡負(fù)荷，主要可以適用于小水電分布密集的區(qū)域，具備重裝線路的條件。當(dāng)然其中最重要的是考慮經(jīng)濟(jì)因素，因?yàn)榫€路改造都很昂貴，所以，線路改造必須合理，線路長度不宜太長，一般不超過10 km。

5 局部使用寬幅無載調(diào)壓配電變壓器

5.1 主要的實(shí)施方案

小水電引起的高壓問題除了輸電線路的問題，還可能是調(diào)壓配電變壓器本身的調(diào)壓范圍不夠，那么我們是否可以通過增大配電變壓器自身的調(diào)壓范圍來達(dá)到改善這種因?yàn)樾∷娨鸬母邏簡栴}，答案是肯定的。這樣可以有效的克服傳統(tǒng)配電變壓器調(diào)壓范圍無法滿足電壓調(diào)整的缺點(diǎn)。

5.2 特點(diǎn)以及使用范圍

更換大范圍的配電變壓器也需要經(jīng)過研究當(dāng)?shù)氐那闆r，經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算，最終留有合理的余量，這樣選定的范圍能夠有效地達(dá)到調(diào)壓的目的，且不至于造成浪費(fèi)，一般選用寬幅無載調(diào)壓配電變壓器。這樣不僅能夠解決小水電引起的高電壓問題，而且僅僅是局部的更換，范圍較小，操作簡單，相對于線路改造來說也可以控制經(jīng)濟(jì)成本。對于那些公變臺(tái)區(qū)少的那些區(qū)域，采用這種方案非常適合。當(dāng)然在應(yīng)用此種方法的時(shí)候也必須詳細(xì)分析配電臺(tái)區(qū)所帶負(fù)荷的特性以及變化規(guī)律，準(zhǔn)確掌握其變化規(guī)律，了解其變化范圍，選用合適的變電設(shè)備。

6 改變無功功率進(jìn)行調(diào)壓

由于現(xiàn)在小水電的發(fā)展態(tài)勢，僅僅對設(shè)備和線路進(jìn)行改造并不能夠完全滿足解決這種高電壓問題，必須形成一套立體化的調(diào)壓方案才能夠真正的解決這一問題。這就要求我們對變電站的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和管控。

線路電壓升高的其他原因是線路無功過剩，那么要解決這一問題就必須從管理上通過改變線路輸送的無功功率來調(diào)壓。所以要求電網(wǎng)調(diào)度部門在這方面多做工作，嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度對小水電進(jìn)行監(jiān)控管理及考核，加強(qiáng)力率以及無功考核制度，采取定期、不定期相結(jié)合的監(jiān)督方式，在技術(shù)上完成革新，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，就能夠有效的調(diào)節(jié)電壓。另外，電壓質(zhì)量并不是電力部門考核的重點(diǎn)，這些都是造成小水電引起高壓問題的潛在因素，所以電壓質(zhì)量的考核應(yīng)當(dāng)且必須盡早成為電力部門考核的內(nèi)容之一，應(yīng)該引起足夠的重視，最好使其與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相掛鉤，這樣才能有效的保證電壓質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

7 結(jié) 語

小水電引起的高電壓問題現(xiàn)在已經(jīng)逐漸引起人們的關(guān)注與重視，其對于山區(qū)變電網(wǎng)的危害相當(dāng)嚴(yán)重。要解決這一問題就必須了解其原因，關(guān)鍵在于其影響因素眾多，必須經(jīng)過認(rèn)真的分析研究找出原因，提出措施來解決。目前，采用多方面立體化的措施解決小水電引起的高電壓問題，效果還是不錯(cuò)的。

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