關(guān)于電壓調(diào)整的幾點思考

張丹

摘要：隨著自動化技術(shù)的發(fā)展及無人值班的需求，電壓調(diào)節(jié)已由過去的人工現(xiàn)場方式改為通過自動化系統(tǒng)遠方集中調(diào)節(jié)方式，但這種方式從技術(shù)應(yīng)用和管理模式上及實際情況中都有所局限。因此，采取適當?shù)恼{(diào)節(jié)方式，合理調(diào)整全網(wǎng)的無功/電壓，不僅是提高電能質(zhì)量滿足用戶需求的需要，更是電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行的需要。

關(guān)鍵詞：電力電氣；電壓調(diào)整；思考

引起電壓變動的原因有以下幾方面：由于生產(chǎn)、生活、氣象變化造成的；個別設(shè)備因故障而退出運行造成網(wǎng)絡(luò)阻抗變化；系統(tǒng)接線方式改變引起的功率分布和網(wǎng)絡(luò)阻抗變化。以上各種原因占電網(wǎng)電壓變動總原因的20%～30%。

1.電壓調(diào)整的方式

（1）逆調(diào)壓方式?？紤]到電網(wǎng)負荷高峰時供電線路上電壓的損耗將增大，應(yīng)將中樞點電壓增大來彌補甚至抵消電壓損耗的增大部分；電網(wǎng)低谷負荷時相應(yīng)的線路上電壓損耗小，將中樞點電壓降低來補償電壓損耗減少的部分。供電線路較長、負荷變動較大的中樞點宜采用這種調(diào)壓方式。采用逆調(diào)壓時，高峰負荷時可將中樞點電壓升高到比額定值高5%，低谷負荷時將其降為額定值。

（2）順調(diào)壓方式。所謂順調(diào)壓方式，就是高峰負荷時允許中樞點電壓略低，低谷負荷時允許中樞點電壓略高。與逆調(diào)壓相對，對供電線路不長、負荷變動不大的中樞點可以采用順調(diào)壓方式。一般情況，順調(diào)壓時，高峰負荷時中樞點電壓最低可允許比額定電壓值高2.5%，負荷低谷時電壓最高可允許比額定電壓值高7.5%。

（3）常調(diào)壓方式。介于逆調(diào)壓與順調(diào)壓兩種情況之間的中樞點，可采取常調(diào)壓方式，即在任何負荷下都保持中樞點電壓為一基本不變的數(shù)值，例如102%～105%額定電壓。

2.電壓調(diào)整的措施

（1）通過改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓。在各種調(diào)壓措施中，最直接最經(jīng)濟的手段是利用發(fā)電機調(diào)壓，因為這是一種不需要額外投資的調(diào)壓手段，所以應(yīng)當優(yōu)先考慮采用。發(fā)電機調(diào)整端電壓是通過調(diào)節(jié)勵磁從而改變無功功率出力來實現(xiàn)的，現(xiàn)代的同步發(fā)電機可在額定電壓的95%～105%范圍內(nèi)保持以額定功率運行，也就是發(fā)電機保持同樣出力的情況下，可以在10%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電壓。在發(fā)電機不經(jīng)變壓器升壓就向用戶供電的簡單系統(tǒng)中，如果線路不是很長、線路上電壓損耗不是很大的情況下，一般只通過改變發(fā)電機勵磁，改變其母線電壓就可以將電壓調(diào)整到合格的范圍。

（2）通過調(diào)整變壓器變比調(diào)整電壓。雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高中壓繞組一般都有若干個分接頭可供選擇，通過選擇不同的分接頭，使變壓器變壓比例發(fā)生變化，從而達到調(diào)壓目的。在無功充裕的系統(tǒng)中，運用各種類型的有載變壓器調(diào)壓方便、有效，而且有些負荷不采用有載調(diào)壓變壓器幾乎就無法獲得負荷需要的電能質(zhì)量，中低壓配電網(wǎng)中因為輸電線路電阻較大，通過無功功率調(diào)壓往往效果不夠好，經(jīng)常不得不采用具有分接頭的有載調(diào)壓變壓器。但是只有當無功充足時，用改變變壓器變比調(diào)壓才會有效，當系統(tǒng)無功不足時，必須先增設(shè)無功補償設(shè)備。若在無功不足時調(diào)節(jié)變壓器分接頭升壓，可能引起整個系統(tǒng)電壓的“崩潰”，因為節(jié)點電壓平方與無功功率成正比，若該點電壓升上去了，則該點所需要的無功會更多，最終導(dǎo)致整個系統(tǒng)的電壓繼續(xù)下降，導(dǎo)致電壓“崩潰”。

（3）通過補償設(shè)備調(diào)壓。系統(tǒng)中無功功率不夠充分時，需要考慮運用各種補償設(shè)備進行調(diào)壓。這些補償設(shè)備可分為兩類，即串聯(lián)補償和并聯(lián)補償。所謂串聯(lián)補償就是指串聯(lián)電容器補償，但是作為調(diào)壓措施，串聯(lián)補償電容器由于設(shè)計、運行等方面的原因，目前應(yīng)用比較少。并聯(lián)補償指并聯(lián)電容器、調(diào)相機和靜止補償器。并聯(lián)電容器的優(yōu)點：電容器可以根據(jù)需要連接成組，可以分組集中使用，又可以分散安裝，就地提供無功，從而減少線路功率損耗和電壓損耗；電容器還可以做到隨電壓波動分組投切，再加上電容器運行損耗小，投資費用低，因此，電容器仍是目前電網(wǎng)中應(yīng)用最普遍的無功補償設(shè)備。并聯(lián)電容器的缺點：電容器只能發(fā)出感性無功功率以提高節(jié)點電壓，不能吸收無功功率來降低節(jié)點電壓，因此，在低負荷時，應(yīng)當切除節(jié)點上的部分乃至全部電容器。

（4）適當增大導(dǎo)線半徑。部分老城網(wǎng)都因為導(dǎo)線半徑小電阻大而導(dǎo)致電網(wǎng)電壓損耗太大。所以，加大導(dǎo)線半徑是城網(wǎng)改造的重要內(nèi)容。對于新架設(shè)線路的導(dǎo)線需要考慮一定的裕度，尤其對中低壓線路，因其承受能力小容易出現(xiàn)過負荷過大。

3.不同時段電壓調(diào)整

（1）電網(wǎng)平時的電壓調(diào)整

大多數(shù)時間電壓調(diào)整是有規(guī)律可循的。這種情況下，電壓的變化主要是由用戶負荷的變化或聯(lián)絡(luò)線上輸送功率的變化引起的，其變化趨勢一般是事先知道的，相對來說這種電壓變化是比較容易調(diào)整的。但是如果調(diào)整不當，或者不及時（特別是在無功功率不足的電網(wǎng)中），就可能使本來沒有問題的地方出現(xiàn)問題。需要提高電壓時，一般先將電壓最低地區(qū)的電廠及無功設(shè)備調(diào)大，其中尤其需要以從低到高的電壓順序投入電容器為原則，并由此順序從受端電網(wǎng)到主電網(wǎng)的方向逐步調(diào)整。需要降低電壓時，與提高時相反，首先降低主電網(wǎng)電廠及中樞點的電壓，然后再減少地區(qū)電廠的無功功率，若此時電壓仍偏高，則按從高壓到低壓等級的順序切除無功補償設(shè)備。

（2）節(jié)假日時的電壓調(diào)整

節(jié)假日電網(wǎng)電壓的變化特點體現(xiàn)為整個電網(wǎng)的電壓普遍高，其中也可能有個別地區(qū)的電壓嚴重下降。電壓普遍升高的原因是全網(wǎng)的負荷普遍下降，個別地區(qū)電壓嚴重下降則可能是由于該地區(qū)發(fā)電廠發(fā)電機檢修或電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線停電檢修引起的。調(diào)度人員必須事先做好有功功率和無功功率的分區(qū)平衡工作，在考慮無功平衡時，應(yīng)考慮無功電源和無功負荷的電壓靜態(tài)特性的影響，并通過計算得出電壓可能升高、降低的水平。節(jié)假日調(diào)壓工作比較復(fù)雜，需要隨時進行。

電壓是電能質(zhì)量的重要指標，合格的電壓對于社會生產(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)。endprint