电力系统电压调整与无功控制

时间：2023-03-16 10:14:00 机电毕业论文我要投稿

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电力系统电压调整与无功控制

　　摘要：电能质量的好坏与电压有密切关系，只有高质量的电能，才能保证电网和用户的安全。要使人们获得良好的用电体验，就必须保证电网始终处于良好的运作状态，采用科学的方法控制电能损失。鉴于此，本文对无功补偿的作用及主要方法进行了深入的研究和探讨。随着社会的发展，用户对电能质量的要求越来越高。从电压调整的必要性、电压调整的措施、不同时段电压调整的方法几个方面进行论述，以便更好地服务社会发展。

　　关键词：电压调整电能质量无功控制电力系统

　　电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。电压质量对电网稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响，无功则是影响电压的一个重要因素。解决好电网无功补偿的问题，优化无功，对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。

　　一、电力系统电压调整的必要性

　　电能质量直接决定了电压的稳定性，不符合质量标准的电压会损坏电网，影响用户的用电体验。

　　1.1 电网电压偏低

　　造成电网电压过低的原因。相关部门没有意识到养护维护无功补偿设备的重要性，或是不经常使用这些设备，这是造成这一现象的原因所在;除了人为因素之外，未按要求接电网线，或是随意放置变压器分接头，负荷功率因数偏高或是偏低，没有及时解决电力设备故障等，都是导致电网电压过低的原因。电网电压偏低的危害。电网电压过低造成的影响。在电压稳定的情况下，发电机的电流是一定的，如果发电机在系统电压变低的情况下，依然要保持正常运作状态的话，其定子电流和功率角都会变大，换言之，发电机的定子电流与功率角呈正相关关系。

　　1.2 电网电压偏高

　　在科学技术和社会经济发展到一定高度的今天，超高压电网内接入的大容量机组越来越多，电网线路的充电功率得到了大幅度的提升，导致超高压电网(200千伏～500千伏)出现了无功过剩的现象，进而使电压逐渐升高。在高压状态下，一般照明灯的寿命会大大降低，甚至直接报废;每增加百分之五的电压，电子设备的电子阴极的寿命就会降低百分之五十。

　　二、造成电压不稳的原因

　　造成电压不稳的原因相当复杂，比较主要的原因有：

　　(1)网络阻抗因少数设备的退出而发生明显的变化。

　　(2)受政策、气候、环境因素的影响而时常出现波动。

　　(3)网络阻抗以及功率分布因接线方式发生变化而出现巨变。

　　三、不同时段电压调整

　　电网平时的电压调整。大多数时候，我们是可以根据某种规律来调整电压的。如果要增加电压，通常要先增加电压不足地区的无功设备，在增设电容器时，一定要按照由低到高的顺序，而且要以主电网为终点。相反地，如果要调低电压，则应该先对中枢点和电网电厂的电压进行调节，其次才是地区，倘若调节效果不理想的话，则要移除无功补偿设备，移除顺序与增加顺序相反。

　　节假日时的电压调整。由于全网负荷大幅度降低，因此电压会随之而增加，少数地区可能因为发电厂处于检修状态，或是电网的联络线出现故障而导致电压下降。此时，调度人员的任务就是协调好有功功率和无功功率的分布与比例，在进行无功平衡工作时，首先要将电压静态特性对无功负荷以及无功电源之间的关系考虑进去，还要对电压会降至何种程度，升至何种程度的情况进行推测和预算。

　　四、无功补偿

　　所谓无功补偿，即在相关设备的支撑下，满足电网对无功功率的需求。具体来说，就是利用配套设备来控制电能损耗，增加系统功率因素，保证用户有良好的用电体验。

　　4.1 低压配电网无功补偿的方法

　　随机补偿：即直接在电动机上安装低压电容器组，以此对电机进行维护、控制、养护，达到随时投切的目的。

　　随器补偿：即在低压状态下，直接将低压电容器接在配电变压器上，以达到抵消配电变压器空载无功的效果。

　　跟踪补偿：即在大用户0.4KV母线上，以无功补偿投切装置和低压电容器组分别作为保护装置和补偿装置的方式。这种补偿方式具有理想的补偿效果，而且具有上述两种补偿方式的优点。

　　4.2 无功功率补偿容量的选择方法

　　增加功率因数是无功补偿容量的首要任务，补偿容量的选择有两种类型，下文将对这两种选择类型进行详细的分析和论述。多负荷补偿容量的选择。补偿前与补偿后的功率因数是选择多负荷补偿容量的重要依据。

　　4.3 无功补偿的效益

　　目前，不少企业都会在用电系统中安装各种各样的感性设备，这严重影响了电网的运作效率，致使电网要同时传输无功功率以及有功功率，这也是平均功率因数始终在0.70～0.85之间徘徊的原因。企业消耗的有功功率大约为无功功率的2-3倍，如果在现有基础上，提升0.1的功率因数，那么企业的无功消耗将大幅度降低，并带来可观的经济效益。

　　控制企业用电成本;有效控制系统的能耗;提升电压质量;随着电流的降低，三相异步电动机的功率因数会在其实现就地补偿之后增加，导致变压器容量也跟着增加，控制与检测无功功率对于电力系统的正常运行起到了至关重要的作用，只有坚持改进与创新这项工作，才能充分发挥电力系统的作用和价值。

　　五、结束语

　　电压是电能质量的重要指标，合格的电压对于社会生产和人民生活有着非常重要的意义。采取合理的措施保障合格的电压是电力部门的重要任务。在电网中增加功率因数，优化无功补偿，并非是一蹴而就的。本文对选择无功功率补偿容量的主流方法，及这些方法利弊进行了深入的分析，并介绍了三种常见的无功补偿措施。在实际设计中，要具体问题具体分析，使无功补偿应用获得最大的效益。

　　参考文献：

　　[1]王梅义.大电网系统技术(第二版).中国电力系统出版社，1975(06).

　　[2]朱军飞.用电侧功率因数维持多少好[J].电力需求侧管理，2002(6)：22-24.

　　[3]王猗.电力系统紧急无功补偿调控模式[J].电力系统自动化，2000(15)：45-47.

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