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電力系統電壓調整與無(wú)功控制
摘要：電能質(zhì)量的好壞與電壓有密切關(guān)系，只有高質(zhì)量的電能，才能保證電網(wǎng)和用戶(hù)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(xué)的方法控制電能損失。鑒于此，本文對無(wú)功補償的作用及主要方法進(jìn)行了深入的研究和探討。隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，用戶(hù)對電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高。從電壓調整的必要性、電壓調整的措施、不同時(shí)段電壓調整的方法幾個(gè)方面進(jìn)行論述，以便更好地服務(wù)社會(huì )發(fā)展。
關(guān)鍵詞：電壓調整 電能質(zhì)量 無(wú)功控制 電力系統
電壓質(zhì)量是衡量電能的主要質(zhì)量指標之一。電壓質(zhì)量對電網(wǎng)穩定、電力設備安全運行以及工農業(yè)生產(chǎn)具有重大影響，無(wú)功則是影響電壓的一個(gè)重要因素。解決好電網(wǎng)無(wú)功補償的問(wèn)題，優(yōu)化無(wú)功，對電網(wǎng)的安全性和降損節能有著(zhù)重要的意義。
一、電力系統電壓調整的必要性
電能質(zhì)量直接決定了電壓的穩定性，不符合質(zhì)量標準的電壓會(huì )損壞電網(wǎng)，影響用戶(hù)的用電體驗。
1.1 電網(wǎng)電壓偏低
造成電網(wǎng)電壓過(guò)低的原因。相關(guān)部門(mén)沒(méi)有意識到養護維護無(wú)功補償設備的重要性，或是不經(jīng)常使用這些設備，這是造成這一現象的原因所在;除了人為因素之外，未按要求接電網(wǎng)線(xiàn)，或是隨意放置變壓器分接頭，負荷功率因數偏高或是偏低，沒(méi)有及時(shí)解決電力設備故障等，都是導致電網(wǎng)電壓過(guò)低的原因。電網(wǎng)電壓偏低的危害。電網(wǎng)電壓過(guò)低造成的影響。在電壓穩定的情況下，發(fā)電機的電流是一定的，如果發(fā)電機在系統電壓變低的情況下，依然要保持正常運作狀態(tài)的話(huà)，其定子電流和功率角都會(huì )變大，換言之，發(fā)電機的定子電流與功率角呈正相關(guān)關(guān)系。
1.2 電網(wǎng)電壓偏高
在科學(xué)技術(shù)和社會(huì )經(jīng)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(lái)越多，電網(wǎng)線(xiàn)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)出現了無(wú)功過(guò)剩的現象，進(jìn)而使電壓逐漸升高。在高壓狀態(tài)下，一般照明燈的壽命會(huì )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(huì )降低百分之五十。
二、造成電壓不穩的原因
造成電壓不穩的原因相當復雜，比較主要的原因有：
(1)網(wǎng)絡(luò )阻抗因少數設備的退出而發(fā)生明顯的變化。
(2)受政策、氣候、環(huán)境因素的影響而時(shí)常出現波動(dòng)。
(3)網(wǎng)絡(luò )阻抗以及功率分布因接線(xiàn)方式發(fā)生變化而出現巨變。
三、不同時(shí)段電壓調整
電網(wǎng)平時(shí)的電壓調整。大多數時(shí)候，我們是可以根據某種規律來(lái)調整電壓的。如果要增加電壓，通常要先增加電壓不足地區的無(wú)功設備，在增設電容器時(shí)，一定要按照由低到高的順序，而且要以主電網(wǎng)為終點(diǎn)。相反地，如果要調低電壓，則應該先對中樞點(diǎn)和電網(wǎng)電廠(chǎng)的電壓進(jìn)行調節，其次才是地區，倘若調節效果不理想的話(huà)，則要移除無(wú)功補償設備，移除順序與增加順序相反。
節假日時(shí)的電壓調整。由于全網(wǎng)負荷大幅度降低，因此電壓會(huì )隨之而增加，少數地區可能因為發(fā)電廠(chǎng)處于檢修狀態(tài)，或是電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò )線(xiàn)出現故障而導致電壓下降。此時(shí)，調度人員的任務(wù)就是協(xié)調好有功功率和無(wú)功功率的分布與比例，在進(jìn)行無(wú)功平衡工作時(shí)，首先要將電壓靜態(tài)特性對無(wú)功負荷以及無(wú)功電源之間的關(guān)系考慮進(jìn)去，還要對電壓會(huì )降至何種程度，升至何種程度的情況進(jìn)行推測和預算。
四、無(wú)功補償
所謂無(wú)功補償，即在相關(guān)設備的支撐下，滿(mǎn)足電網(wǎng)對無(wú)功功率的需求。具體來(lái)說(shuō)，就是利用配套設備來(lái)控制電能損耗，增加系統功率因素，保證用戶(hù)有良好的用電體驗。
4.1 低壓配電網(wǎng)無(wú)功補償的方法
隨機補償：即直接在電動(dòng)機上安裝低壓電容器組，以此對電機進(jìn)行維護、控制、養護，達到隨時(shí)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(wú)功的效果。
跟蹤補償：即在大用戶(hù)0.4KV母線(xiàn)上，以無(wú)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(diǎn)。
4.2 無(wú)功功率補償容量的選擇方法
增加功率因數是無(wú)功補償容量的首要任務(wù)，補償容量的選擇有兩種類(lèi)型，下文將對這兩種選擇類(lèi)型進(jìn)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是選擇多負荷補償容量的重要依據。
4.3 無(wú)功補償的效益
目前，不少企業(yè)都會(huì )在用電系統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(shí)傳輸無(wú)功功率以及有功功率，這也是平均功率因數始終在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(wú)功功率的2-3倍，如果在現有基礎上，提升0.1的功率因數，那么企業(yè)的無(wú)功消耗將大幅度降低，并帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。
控制企業(yè)用電成本;有效控制系統的能耗;提升電壓質(zhì)量;隨著(zhù)電流的降低，三相異步電動(dòng)機的功率因數會(huì )在其實(shí)現就地補償之后增加，導致變壓器容量也跟著(zhù)增加，控制與檢測無(wú)功功率對于電力系統的正常運行起到了至關(guān)重要的作用，只有堅持改進(jìn)與創(chuàng )新這項工作，才能充分發(fā)揮電力系統的作用和價(jià)值。
五、結束語(yǔ)
電壓是電能質(zhì)量的重要指標，合格的電壓對于社會(huì )生產(chǎn)和人民生活有著(zhù)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(mén)的重要任務(wù)。在電網(wǎng)中增加功率因數，優(yōu)化無(wú)功補償，并非是一蹴而就的。本文對選擇無(wú)功功率補償容量的主流方法，及這些方法利弊進(jìn)行了深入的分析，并介紹了三種常見(jiàn)的無(wú)功補償措施。在實(shí)際設計中，要具體問(wèn)題具體分析，使無(wú)功補償應用獲得最大的效益。
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