电力系统运行的电压质量及电压调整措施

杨欢

【摘  要】近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。一个高质量的电能可以保证生产的安全以及生活稳定，电压质量对于电能质量存在着决定性的一个作用，如果电压不稳定将会对机器设备的损耗比较大，容易导致机器出现损伤，产品质量也将会下降。此外低质量的电压甚至是导致电路短路，引起重大的事故出现，为生产的安全带来比较大的一个风险。所以电力行业的工作人员特别是调度的职工必须要调整好电压的质量，从而保证电能质量达标。本文就电力系统运行的电压质量及电压调整措施展开探讨。

【关键词】电力系统;电压质量;电压调整;措施

引言

稳定的电压是电力设备正常运行的重要保障，是电能质量优劣的重要评价标准之一，同时也是用户的基本用电需求。电厂中的各种机器和用户的各种家电在设计时也都是以额定电压为前提，电压降低将会对这些设备造成十分严重的损坏。优化电力系统中电压的稳定性不仅可以保障企业办公、工厂生产、居民生活等方面的正常开展，而且还是提升电力系统整体性能的关键因素。

1不合格电压的危害性

额定电压作为用电设备最理想的工作电压，但如果工作电压和额定电压之间差异过大对用户会产生很多不良的影响。第一，对用户来说工作电压过大或者是过小都是不合理的，会在不同程度上给电动机造成危害。随着现代电子设备中晶体管和电子管的运用，对电压的要求也随之提高，如果工作电压高于额定电压时，会缩短晶体管和电子管的使用寿命;如果工作电压低于额定电压时，就无法保证工作点的稳定性，轻则出现失真现象，严重就不能正常工作。第二，对整个电网，如果工作电压过高会给设备的绝缘带来严重的影响;如果电压过低则会使得电网的损耗增大。由于系统的无功功率始终维持着电压水平，如果无功电源出现了短缺，电压将会随之下降，这时枢纽变电所的母线电压就会被扰动，就会给其静态稳定性带来破坏，使得电压崩溃，这很可能导致系统发生严重的事故。

2现如今比较常见的中枢点调压方法分析

2.1逆调压

这种方法主要是在电网负荷达到最大的时候，调整中枢点，使其实际的电压可以高于额定的电压，在负荷减少的时候，则是要求中枢点的电压和额定电压能够相等，这种方法比较适合应用到负荷变化比较大以及线路长的情况。

2.2顺调压

在负荷最小时，要确保电压中枢点的电压不能超过线路额定电压的1.075倍;在负荷最大时，要确保电压中枢点的电压不能低于线路额定电压的1.025倍，也就是说电压中枢点的电压偏离范围为2.5%～7.5%。顺调压通常作为一种比较低的调压要求，利用普通变压器的分接头选择就可以实现，无需加装特殊的调压设备。该种调压方式在线路电压损耗以及负荷变动不大，或者是用户容许电压偏离较大的情况下具有适用性。

2.3恒调压

恒调压法是将中枢点的电压调整到稳定数值，一般来说，会较额定电压高出5%左右，数值在调整后浮动范围不大，因而叫做恒调压法。这种方式适用于电网负荷不会过大，电压变化也不大的情况，因而并不适用于大型机器设备生产的环境。

3调整电压质量的其他方法分析

3.1借自动励磁调节器改变发电机端电压

一般来说借自动励磁调节器改变发电机端电压是最为经济且直接的措施。其具有简便易行，节省投资等优点，一般适用于小系统、线路较长的场合。但因其调节能力不大，仅靠此措施不能满足电压调整的要求，所以仅以此作为一种辅助调压措施。

3.2通过改变变压器的变压比率来调整电压

分为不带负荷式调压和带负荷运行时调压两种情况。不带负荷式调压需要在停电条件下操作。在变压器断电、设备停电后，对变压器分接头进行改造，在变压器原本就能调整电压的情况下，实现再次调压。相当于对实际输出的电压做了两次调整，通过多次改变变压器的变比的手段，分次数调整电压。这种方式需要暂时性将电力系统断电操作，在调整变压器时，该电网覆盖区域等同于无法使用电能，因此适用于较为偏远地区，用电率较低的农村和山区;而在使用电能概率较高的城区范围，目前则较为广泛地采用了有载式调压法，即在电网带负荷运行时进行变压器分接头的调整，这种方法相对来说风险较大，但避免了设备断电，并且可以进行较大范围的多级调压，因此适用于城市用户。

3.3变线路参数R以及X来实现调压

当输送功率一定时，可以通过对参数R以及X大小进行调节来改变电压的损耗，进而实现对电压的调节。第一，可以通过并联或者是串联电容线路参数来实现调压;第二，依据允许电压损耗来合理选择导线的截面实现调压;第三，通过串联电感线圈，使得线路的电压损耗和无功功率得到有效增加来实现调压;第四，通过对电网的接线方式进行改变来实现调压。以上方法在选用的时候要结合实际情况。

3.4利用无功功率补偿调压

为了补偿系统的无功损耗，可以在变电系统及输电线路中安装必要的无功补偿装置，主要的无功补偿装置有：（1）同步调相机，实际上就是指处于空载运行状态的同步电动机。为了达到加大系统电压的目的，需要使同步调相机在过励磁运行过程中给系统供给无功功率;为了达到降低系统电压的目的，需要使同步调相机在欠励磁运行过程中在系统中吸收无功功率。（2）电力电容器。电力电容器只能作为无功电源，向系统供给无功功率。电力电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷并联在同一电容器上，能量在两种负荷间相互转换。这样，电网中的变压器和输电线路的负荷降低，从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下，供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此，电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前，采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。（3）静止补偿器。静止补偿器主要由两大部分构成，一部分是可调电抗器，一部分是电力电容器，这两部分在降压的低压母线上进行并联。容性无功功率主要是由电容器进行吸收，母线电压的高低可以被静止补偿器检测到，同时命令可调电抗器对感性无功功率进行吸收，以此来保障系统电压的稳定。预防与控制电网运行低电压的第二条原则则是以调压设备进行电压调节。这样的措施能够实现调节电力负荷变化中引起的电压下降，还能够有效调节输电线路中终端输出电压的不稳定性。通过安装无功补偿装置，合理地配置无功功率补偿容量以改变电力网的无功潮流分布，能够有效降低系统中电压及有功功率不必要的消耗，确保用户用电的稳定性。

结语

总而言之，电力系统在运行的时候，电压的质量将会对电网的安全以及稳定带来直接的影响，电能主要是作为我国经济发展的必备后盾，也是人们安居乐业以及社会长治久安的一个重要能源，需要能够保证电力系统可以正常的运行，必须要采取安全以及稳定和科学的措施去保证电压质量，同时也是需要重视对电业部门的人才培养，使其能够提高工作人员对电压质量的管理改造水平，对电业工作的操作进行优化，从而提高其供电设备的技术性以及智能性，保证电压质量以及电网的经济。

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（作者单位：国网重庆电力公司大足供电分公司）