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时间:2018-10-20
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1、无功电压调节技术在电网安全经济运行中的应用 目前,全国电力行业积极开展创建“一流企业”的工作,作为供电企业,电能质量是创建工作中的一个极为关键的考核指标。众所周知,电能质量包含3个方面:频率、电压和谐波含量。而电压作为其中必不可少的一个要素,其监视和调控已成为地区电网调度管理工作中较常见、较重要的工作之一。 1电压波动原因及对系统设备的影响 1.1影响电力系统电压的主要因素 1.1.1由于生产、生活、天气等因素引起的负荷变化; 1.1.2无功补偿容量的变化; 1.1.3系统运行方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。 1.2电压对用电设备的影响 对一般用电设备而言,
2、电压偏低将降低其工作效率和质量;偏高则会对设备绝缘等构成严重威胁,影响设备使用寿命。 1.3电压对电网稳定、经济运行的影响无功电压调节技术在电网安全经济运行中的应用 目前,全国电力行业积极开展创建“一流企业”的工作,作为供电企业,电能质量是创建工作中的一个极为关键的考核指标。众所周知,电能质量包含3个方面:频率、电压和谐波含量。而电压作为其中必不可少的一个要素,其监视和调控已成为地区电网调度管理工作中较常见、较重要的工作之一。 1电压波动原因及对系统设备的影响 1.1影响电力系统电压的主要因素 1.1.1由于生产、生活、天气等因素引起的负荷变化; 1.1.2无功补偿容
3、量的变化; 1.1.3系统运行方式改变引起的功率分布和网络阻抗变化。 1.2电压对用电设备的影响 对一般用电设备而言,电压偏低将降低其工作效率和质量;偏高则会对设备绝缘等构成严重威胁,影响设备使用寿命。 1.3电压对电网稳定、经济运行的影响 电力线路传输的有功功率和线路两端电压的相角δ有关,其值δ,较大值,即电力线路的功率极限。 图1所示是系统中某节点的无功功率静态电压特性曲线图。Q1、Q2、△Q分别为无功电源、无功负荷、无功缺额的静态电压特性曲线(△Q=Q1-Q2),Ucr为临界电压,此时d△Q/dU=0。 图1无功功率静态电压特性曲线图 电压稳定判据:d△
4、Q/dU<0 电压静态稳定储备系数:Ku=(U-Ucr)/U×100% 正常时Ku≥10%~15%,故障后Ku≥8%。 由以上分析可知,输电线路输送的功率受到稳定极限的限制,特别是小扰动下的静态稳定功率极限与电网运行电压有很大关系,电压越低,功率极限越低,越容易发生不稳定现象,严重时会造成电压崩溃。 线路、变压器等元件的有功损耗△P和无功损耗△Q与实际运行电压U的平方成反比,即在输送相同功率的情况下,电网运行电压越低,△P和△Q越大,单位电量的供电成本越高,电网的经济运行水平越低。 2常用调压方式及特点 2.1发电机调压 通过自身的自励装置自动调节机端电压、分配无功
5、功率,可充分利用发电设备,无需额外投资。 2.2变压器调压 改变变压器分接头位置从而改变变比达到调压目的。 2.3改变电力网无功功率分布 即改变电网内各元件的电压损耗。改变有功功率的分布是非常困难的,所以通常是改变元件传输的无功功率,主要有: 2.3.1并联电容器:主要用于提高功率因数,兼有调压功能。 2.3.2串联电容器:用以吸收超高压输电线路的充电功率,防止线路空载或轻载运行时由于充电功率造成的电压升高。 2.3.3同步调相机:可根据电压情况自动、快速、平滑地调节无功出力,在系统故障引起电压降低时,能提供电压支撑。 2.3.4静止补偿器:根据负荷变动情况,可迅
6、速改变输出的无功功率或保持母线电压恒定。 2.4改变网络参数 通过改变元件的电阻和电抗达到改变电压损耗的目的。 2.4.1增大导线截面减小电阻,主要用于负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路。 2.4.2改变网络接线方式,如投入或切除部分并联运行的变压器或输电线路。 2.4.3减小线路电抗,主要采用分裂导线和装设串联电容器等方法。 综上所述,不需要附加投资的发电机调压是首先考虑的。在无功不足的系统中,首要问题是增加无功补偿设备。因投资低、运行维护方便,并联电容器被大量采用,只有在特殊场合下才采用静电补偿器和同步调相机。在无功电源充裕的系统中还应大力推广有载调压变
7、压器。 对于一些通过多条不同电压等级线路、多级变压器供电的负荷,其高峰和低谷负荷的电压损耗差很大,以致无法用发电机调压或无功补偿的方法来满足用户电压的需求时,输变电系统中一级或多级变压器应采用有载调压变压器。应用这种装置需要电网的无功电源比较充裕,而且系统还要留有足够的备用无功电源。在实际应用中,可以考虑在某些地点安装一些低电压自动减载装置。在特殊运行方式下,可以使某些有载调压器退出自动控制方式,进行人工调压。 在220kV及以下系统中,目前应用较多的是所谓“逆调压”方式,即
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