電壓偏差計算時變壓器電壓提升問題研究

【摘要】電壓質(zhì)量是電能質(zhì)量重要指標，有關國家標準規(guī)定了嚴格的電壓偏差范圍，進行電力系統(tǒng)設計時必須嚴格遵守。電壓偏差計算時必須考慮的變壓其電壓提升，本文提出了一種簡便的通用的變壓器電壓提升值的計算方法，并舉例說明了其在電壓偏差計算過程中的應用。

【關鍵詞】電壓偏差；變壓器；電壓提升；電能質(zhì)量

1.前言

電壓是電能質(zhì)量的重要指標，電壓質(zhì)量對電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，對保證用戶安全和用戶安全和產(chǎn)品質(zhì)量以及電器設備的安全與壽命，有重要的影響[1]。在越來越多的電力系統(tǒng)中，電壓不穩(wěn)定已經(jīng)成為系統(tǒng)正常運行的最大威脅，人們已將系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性和熱過載，功角穩(wěn)定性等放在同等重要的地位加以研究和考慮[2]。在各用戶和用戶設備的受電端，都存在一定的電壓偏差范圍，必須通過合理的系統(tǒng)設計，確保電壓偏差在各種運行方式下在國家標準的允許的范圍內(nèi)。電網(wǎng)各點的電壓水平各異，在電壓偏差在國家標準允許的范圍內(nèi)時，合理選擇變壓氣的變比和電壓分接頭，與系統(tǒng)調(diào)壓方式配合，使系統(tǒng)電壓運行在合理的水平上，對保證整個電網(wǎng)供電效率，確保系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，確保用戶設備安全和產(chǎn)品質(zhì)量是十分必要的。本文主要研究了在電壓偏差計算過程中變壓器電壓提升值得計算問題。

2.理論分析

2.1 變壓器電壓提升值的定義[3]

變壓器電壓提升值是指變壓器空載時，一次側(cè)線圈電源電壓運行在額定電壓時，其二次測電壓與二次網(wǎng)絡額定電壓偏差，%。

2.2 電壓偏差計算原理分析

用戶受電端電壓偏差包含上級電網(wǎng)的電壓偏差和用戶供配電系統(tǒng)的電壓偏差，他們都運行方式和負荷變化引起的，因此，在供配電系統(tǒng)設計時應根據(jù)上級電力系統(tǒng)和自身負荷變化情況，進行用電設備的電壓偏差計算，確保電壓偏差負荷受端電壓的要求。電力系統(tǒng)實際運行時，負荷在最大負荷和最小負荷之間變動，用戶負荷變化引起電網(wǎng)電壓損失變化，從而引起各電壓等級電壓偏差范圍逐級加大形成喇叭狀，如圖1所示。

為確保用電系統(tǒng)最遠端用電設備的正常運轉(zhuǎn)和提供供電質(zhì)量，調(diào)節(jié)變壓器分接開關室最常用的傳統(tǒng)方法[4]。普通電力變壓器只能在無勵磁的條件下調(diào)換電壓分接頭，一旦調(diào)定后，將長期運行在該分接頭上，因此有最大和最小負荷一起的電壓總偏差不會因電壓分接頭位置的不同而變化。但改變分接頭的位置可以改變電壓正偏差和負偏差值的分配，進而改變變壓器二次側(cè)電壓既受電端電壓水平，使最大和最小負荷下電壓正、負偏差保持在允許的范圍內(nèi)。改變變壓器電壓分接頭時還應考慮到上級系統(tǒng)的電壓偏差△U1。

2.3 電壓偏差計算方法

按公式（1）在做電壓偏差計算時，假設通常最大、最小負荷確定后，回路電壓損失是已知，上級系統(tǒng)電壓偏差也是已知，最后把電壓偏差計算問題歸結為變壓器提升電壓e計算問題，以下給出一個簡單的通用電壓偏差辦法，同時，該算法可以計算表1中未列出的變壓器電壓組合的電壓提升值。

4.結論

電壓質(zhì)量是受電端電能質(zhì)量的重要指標，電力系統(tǒng)設計時應保證變壓器二次側(cè)電壓偏差在允許的范圍內(nèi)。根據(jù)系統(tǒng)所帶負荷特大小，供電距離，確定回路電壓損失和變壓器電壓提升至，確定變壓器電壓分接頭位置。本文給出了計算電壓偏差時變壓器電壓提升值計算的一通用方法。并舉例說明了其在電壓偏差計算過程中的應用，希望能對電力系統(tǒng)設計電壓偏差計算過程有所幫助。

參考文獻

[1]SD325-1989，電力系統(tǒng)電壓和無功技術導則[S].

[2]王錫凡主編.王錫凡，方萬良，杜正春編著.現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M]，科學出版社，421-423.

[3]《鋼鐵企業(yè)電力設計手冊》編委會.鋼鐵企業(yè)電力設計手冊（上）[M].冶金工業(yè)出版社，1996：260-268.

[4]趙冬梅.變壓器電壓分接頭的計算與選擇[J].煤炭技術，2011，30（3）：40-42.

[5]GB/T 156-2007，標準電壓[S].

[6]GB 12325-2008，電能質(zhì)量 供電電壓偏差[S].

作者簡介：

譚鳳軍（1978—），男，內(nèi)蒙古包頭人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)設計，自動化控制系統(tǒng)。

張帆（1982—），女，內(nèi)蒙古包頭人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)自動化，低壓配電技術。