试论电力系统的电压调整

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时间:2018-10-17

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1、试论电力系统的电压调整论文摘要:电压是电能质量的重要指标,电压过高或过低都会对电网和用户造成严重的危害。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。论文关键词:电压调整;电力系统;电能质量一、电力系统电压调整的必要性电压是电能质量的重要指标,电压不合格会对电网造成严重的危害。电压偏移过大,会影响工农业生产的质量和产量,损坏电力设备,甚至引起系统性“电压崩溃”,造成大面积停电。1.电网电压偏低(1)电网电压偏低的原因。由于早期设计的供电网络或配电网络结构不合理,特别

2、是一些线路送电距离长,供电半径大,导线截面小,使线路电压损失较大。电网无功功率电源不足或无功补偿设备管理不善、长期失修、经常停用等,使无功平衡破坏,这是电网电压水平普遍降低的根本原因。变电所变压器分接头位置放置不合理,电网接线不合理,负荷过重,负荷功率因数低,电力设备检修及线路故障等,都可使电网电压下降。[1](1)电网电压偏低的危害。对发电机的危害:发电机定子电流随其功率角的增大而增大。假设发电机在正常电压时定子电流为额定值,若系统电压降低,发电机仍要保持其出力,功率角就要增大,必然引起定子电流增大超过额定值。所以这种情况下,必须减少发电机的出力。对异步电动机的

3、危害:在电力系统的负荷中,异步电动机占很大的比例,如果电压降低,异步电动机的转差率将增大,从而电动机定子绕组中电流将随之增大,导致电动机温升增加,效率降低,寿命缩短。对照明负荷的危害:电网电压下降,引起电灯功率下降,照明亮度降低。有关数据显示,电压降低10%,白炽灯的亮度降低35%;水银灯亮度减少20%;日光灯亮度降低10%,而且寿命缩短。如果电压降低20%,日光灯将不能启动。对冶金等行业的危害:电路的有功功率与电压平方成正比,电路将因为电压过低而影响冶炼时间,可能导致产品不合格,甚至报废。电网电压偏低还可能造成电网振荡、系统解列、大面积停电,导致断水、断气、电讯

4、中断,严重影响人民生活和社会安全。2.电网电压偏高(1)电网电压偏高的原因。随着现代化电网的发展,大容量机组直接接入超高压电网,以及500kV超高压线路的投入运行,其线路充电功率较大,每百公里充电功率(电容性无功功率)约10万Kvar,使220kV〜500kV超高压电网内无功过剩,使主网电压过高。(2)电网电压偏高的危害。加速电气设备绝缘老化,降低电气设备的使用寿命。电压过高会造成变压器、电动机等铁芯饱和,铁损增大,温度上升,寿命降低;普通灯泡电压高出额定值10%寿命会减少到电压额定值时寿命的30%;电子设备各种电子阴极电压每增加5%,阴极寿命减少一半。电网电压偏

5、高还会影响产品质量,使生产出来的产品不合格,造成经济损失;使变压器等电气设备空载损耗增大,增加线损。电压的偏移过大不但会影响工农业生产,而且电压的波动也可能造成其它不良影响,例如由于电压波动引起的灯光闪烁会导致人的疲劳。二、电压调整的方式与措施引起电压变动的原因有以下几方面:由于生产、生活、气象变化造成的;个别设备因故障而退出运行造成网络阻抗变化;系统接线方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。以上各种原因占电网电压变动总原因的20%〜30%。1.电压调整的方式(1)逆调压方式。考虑到电网负荷高峰时供电线路上电压的损耗将增大,应将中枢点电压增大来弥补甚至抵消电压损耗

6、的增大部分;电网低谷负荷时相应的线路上电压损耗小,将中枢点电压降低来补偿电压损耗减少的部分。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点宜采用这种调压方式。采用逆调压时,高峰负荷时可将中枢点电压升高到比额定值高5%,低谷负荷时将其降为额定值。(2)顺调压方式。所谓顺调压方式,就是高峰负荷时允许中枢点电压略低,低谷负荷时允许中枢点电压略高。与逆调压相对,对供电线路不长、负荷变动不大的中枢点可以采用顺调压方式。一般情况,顺调压时,高峰负荷时中枢点电压最低可允许比额定电压值高%,负荷低谷时电压最高可允许比额定电压值高%。(3)常调压方式。介于逆调压与顺调压两种情况之间的中枢点,可

7、采取常调压方式,即在任何负荷下都保持中枢点电压为一基本不变的数值,例如102%〜105%额定电压。1.电压调整的措施(1)通过改变发电机端电压调压。在各种调压措施中,最直接最经济的手段是利用发电机调压,因为这是一种不需要额外投资的调压手段,所以应当优先考虑采用。发电机调整端电压是通过调节励磁从而改变无功功率出力来实现的,现代的同步发电机可在额定电压的95%〜105%范内保持以额定功率运行,也就是发电机保持同样出力的情况下,可以在10%范围内调节电压。在发电机不经变压器升压就向用户供电的简单系统中,如果线路不是很长、线路上电压损耗不是很大的情况下,一般只通过改变发电

8、机励磁,改

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