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電力系統(tǒng)電壓調整與無功控制
摘要：電能質量的好壞與電壓有密切關系，只有高質量的電能，才能保證電網(wǎng)和用戶的安全。要使人們獲得良好的用電體驗，就必須保證電網(wǎng)始終處于良好的運作狀態(tài)，采用科學的方法控制電能損失。鑒于此，本文對無功補償?shù)淖饔眉爸饕椒ㄟM行了深入的研究和探討。隨著社會的發(fā)展，用戶對電能質量的要求越來越高。從電壓調整的必要性、電壓調整的措施、不同時段電壓調整的方法幾個方面進行論述，以便更好地服務社會發(fā)展。
關鍵詞：電壓調整 電能質量 無功控制 電力系統(tǒng)
電壓質量是衡量電能的主要質量指標之一。電壓質量對電網(wǎng)穩(wěn)定、電力設備安全運行以及工農業(yè)生產具有重大影響，無功則是影響電壓的一個重要因素。解決好電網(wǎng)無功補償?shù)膯栴}，優(yōu)化無功，對電網(wǎng)的安全性和降損節(jié)能有著重要的意義。
一、電力系統(tǒng)電壓調整的必要性
電能質量直接決定了電壓的穩(wěn)定性，不符合質量標準的電壓會損壞電網(wǎng)，影響用戶的用電體驗。
1.1 電網(wǎng)電壓偏低
造成電網(wǎng)電壓過低的原因。相關部門沒有意識到養(yǎng)護維護無功補償設備的重要性，或是不經常使用這些設備，這是造成這一現(xiàn)象的原因所在;除了人為因素之外，未按要求接電網(wǎng)線，或是隨意放置變壓器分接頭，負荷功率因數(shù)偏高或是偏低，沒有及時解決電力設備故障等，都是導致電網(wǎng)電壓過低的原因。電網(wǎng)電壓偏低的危害。電網(wǎng)電壓過低造成的影響。在電壓穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機的電流是一定的，如果發(fā)電機在系統(tǒng)電壓變低的情況下，依然要保持正常運作狀態(tài)的話，其定子電流和功率角都會變大，換言之，發(fā)電機的定子電流與功率角呈正相關關系。
1.2 電網(wǎng)電壓偏高
在科學技術和社會經濟發(fā)展到一定高度的今天，超高壓電網(wǎng)內接入的大容量機組越來越多，電網(wǎng)線路的充電功率得到了大幅度的提升，導致超高壓電網(wǎng)(200千伏～500千伏)出現(xiàn)了無功過剩的現(xiàn)象，進而使電壓逐漸升高。在高壓狀態(tài)下，一般照明燈的壽命會大大降低，甚至直接報廢;每增加百分之五的電壓，電子設備的電子陰極的壽命就會降低百分之五十。
二、造成電壓不穩(wěn)的原因
造成電壓不穩(wěn)的原因相當復雜，比較主要的原因有：
(1)網(wǎng)絡阻抗因少數(shù)設備的退出而發(fā)生明顯的變化。
(2)受政策、氣候、環(huán)境因素的影響而時常出現(xiàn)波動。
(3)網(wǎng)絡阻抗以及功率分布因接線方式發(fā)生變化而出現(xiàn)巨變。
三、不同時段電壓調整
電網(wǎng)平時的電壓調整。大多數(shù)時候，我們是可以根據(jù)某種規(guī)律來調整電壓的。如果要增加電壓，通常要先增加電壓不足地區(qū)的無功設備，在增設電容器時，一定要按照由低到高的順序，而且要以主電網(wǎng)為終點。相反地，如果要調低電壓，則應該先對中樞點和電網(wǎng)電廠的電壓進行調節(jié)，其次才是地區(qū)，倘若調節(jié)效果不理想的話，則要移除無功補償設備，移除順序與增加順序相反。
節(jié)假日時的電壓調整。由于全網(wǎng)負荷大幅度降低，因此電壓會隨之而增加，少數(shù)地區(qū)可能因為發(fā)電廠處于檢修狀態(tài)，或是電網(wǎng)的聯(lián)絡線出現(xiàn)故障而導致電壓下降。此時，調度人員的任務就是協(xié)調好有功功率和無功功率的分布與比例，在進行無功平衡工作時，首先要將電壓靜態(tài)特性對無功負荷以及無功電源之間的關系考慮進去，還要對電壓會降至何種程度，升至何種程度的情況進行推測和預算。
四、無功補償
所謂無功補償，即在相關設備的支撐下，滿足電網(wǎng)對無功功率的需求。具體來說，就是利用配套設備來控制電能損耗，增加系統(tǒng)功率因素，保證用戶有良好的用電體驗。
4.1 低壓配電網(wǎng)無功補償?shù)姆椒?/p>
隨機補償：即直接在電動機上安裝低壓電容器組，以此對電機進行維護、控制、養(yǎng)護，達到隨時投切的目的。
隨器補償：即在低壓狀態(tài)下，直接將低壓電容器接在配電變壓器上，以達到抵消配電變壓器空載無功的效果。
跟蹤補償：即在大用戶0.4KV母線上，以無功補償投切裝置和低壓電容器組分別作為保護裝置和補償裝置的方式。這種補償方式具有理想的補償效果，而且具有上述兩種補償方式的優(yōu)點。
4.2 無功功率補償容量的選擇方法
增加功率因數(shù)是無功補償容量的首要任務，補償容量的選擇有兩種類型，下文將對這兩種選擇類型進行詳細的分析和論述。多負荷補償容量的選擇。補償前與補償后的功率因數(shù)是選擇多負荷補償容量的重要依據(jù)。
4.3 無功補償?shù)男б?/p>
目前，不少企業(yè)都會在用電系統(tǒng)中安裝各種各樣的感性設備，這嚴重影響了電網(wǎng)的運作效率，致使電網(wǎng)要同時傳輸無功功率以及有功功率，這也是平均功率因數(shù)始終在0.70～0.85之間徘徊的原因。企業(yè)消耗的有功功率大約為無功功率的2-3倍，如果在現(xiàn)有基礎上，提升0.1的功率因數(shù)，那么企業(yè)的無功消耗將大幅度降低，并帶來可觀的經濟效益。
控制企業(yè)用電成本;有效控制系統(tǒng)的能耗;提升電壓質量;隨著電流的降低，三相異步電動機的功率因數(shù)會在其實現(xiàn)就地補償之后增加，導致變壓器容量也跟著增加，控制與檢測無功功率對于電力系統(tǒng)的正常運行起到了至關重要的作用，只有堅持改進與創(chuàng)新這項工作，才能充分發(fā)揮電力系統(tǒng)的作用和價值。
五、結束語
電壓是電能質量的重要指標，合格的電壓對于社會生產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。在電網(wǎng)中增加功率因數(shù)，優(yōu)化無功補償，并非是一蹴而就的。本文對選擇無功功率補償容量的主流方法，及這些方法利弊進行了深入的分析，并介紹了三種常見的無功補償措施。在實際設計中，要具體問題具體分析，使無功補償應用獲得最大的效益。
參考文獻：
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