10kV配網(wǎng)環(huán)境中的電壓質(zhì)量控制分析

徐榛江蘇省電力公司南京供電公司

10kV配網(wǎng)環(huán)境中的電壓質(zhì)量控制分析

徐榛
江蘇省電力公司南京供電公司

10kV配網(wǎng)，是我國(guó)供配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中不容忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其本身與電力消費(fèi)環(huán)境比較貼近，因此受到外部的影響較大。電壓作為10kV配網(wǎng)供電質(zhì)量的重要參數(shù)，直接關(guān)系到社會(huì)環(huán)境中的用電消費(fèi)群里的切身利益，甚至于配網(wǎng)本身的安全也息息相關(guān)，因此必須引起重視。文章首先對(duì)配網(wǎng)環(huán)境中電壓質(zhì)量相關(guān)狀況作出分析，而后進(jìn)一步在此基礎(chǔ)之上，對(duì)于如何切實(shí)推動(dòng)10kV配網(wǎng)環(huán)境中的電壓質(zhì)量穩(wěn)定與提升展開了討論。

10kV；配網(wǎng)；電壓；控制

當(dāng)前社會(huì)環(huán)境中，電能的廣泛利用，已經(jīng)遍布社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)角落，儼然成為人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性依賴能源。隨著社會(huì)環(huán)境中更多用電設(shè)備的涌現(xiàn)，對(duì)于電力需求的質(zhì)量也在隨時(shí)提升，曾經(jīng)單純的供電和連續(xù)供電，開始朝向穩(wěn)定的方面移動(dòng)。也正因?yàn)槿绱耍妷旱目刂瞥蔀榕渚W(wǎng)環(huán)境中的關(guān)注重點(diǎn)，尤其是對(duì)于10kⅤ配網(wǎng)而言，由于其與電力消費(fèi)環(huán)境相對(duì)貼近，因此更容易受到電力消費(fèi)環(huán)境的影響，也更容易招致電壓波動(dòng)等相關(guān)問題的發(fā)生。

一、配網(wǎng)環(huán)境中電壓質(zhì)量

對(duì)于電壓質(zhì)量的衡量，已經(jīng)成為當(dāng)前電力工作系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的重要考量依據(jù)，同時(shí)也是電力消費(fèi)群體關(guān)注的核心問題之一。穩(wěn)定的電壓，對(duì)于保證工業(yè)生產(chǎn)尤其意義重大，因此我國(guó)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，也對(duì)供電容量、輸電距離以及供電電壓之間的關(guān)系做出了規(guī)定。為確保用戶用電穩(wěn)定性以及受電端電壓幅度，供電系統(tǒng)需要以額定電壓向電力用戶實(shí)現(xiàn)供電，通常以用電受電端實(shí)測(cè)電壓與供電系統(tǒng)額定電壓的差值，占據(jù)額定供電電壓的百分比作為電壓變動(dòng)幅度的計(jì)算公式。并且明確規(guī)定，對(duì)于10kⅤ以下的普通電力用戶，通常需要控制在±7%的范圍內(nèi)，對(duì)于低壓照明用戶，該范圍可以適當(dāng)放寬到-10%～7%范圍。

在實(shí)際的輸電體系中，10kⅤ配電線路電壓質(zhì)量不合格，以電壓偏差過大作為主要表現(xiàn)，但是究其根本，由于影響因素眾多，因此一直以來都難以實(shí)現(xiàn)有效控制。其中包括電網(wǎng)運(yùn)行方式的改變、負(fù)荷變化、功率因數(shù)、無功補(bǔ)償能力等因素，都可能會(huì)造成電壓質(zhì)量的不穩(wěn)定狀況發(fā)生。例如電網(wǎng)運(yùn)行方式的改變，會(huì)造成電網(wǎng)整體阻抗發(fā)生變化，從而形成電壓的大范圍變動(dòng)；而從負(fù)荷的角度看，我國(guó)社會(huì)環(huán)境中的電力能源需求呈現(xiàn)出一定的周期特征，尤其是在區(qū)域內(nèi)含有農(nóng)業(yè)以及其他季節(jié)性較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)組織的時(shí)候，周期的峰谷差異會(huì)十分顯著。在用電需求較大的季節(jié)內(nèi)，配網(wǎng)電壓會(huì)出現(xiàn)明顯下降。而功率因數(shù)也是電能質(zhì)量的重要反映，直接關(guān)系到電壓狀況，如果功率因數(shù)過低，必然會(huì)增加無功電流，從而造成電壓的損失。最后，無功補(bǔ)償作為保證電能質(zhì)量的中喲啊首選，其有效運(yùn)行與設(shè)置必然直接關(guān)系到電壓質(zhì)量。如果出現(xiàn)“死補(bǔ)”狀況，就會(huì)造成在高負(fù)荷環(huán)境之下從系統(tǒng)吸收無功，而低負(fù)荷的時(shí)候向系統(tǒng)反送無功，反而會(huì)加劇系統(tǒng)電壓的波動(dòng)，帶來不利影響。

配網(wǎng)環(huán)境中的電壓質(zhì)量，對(duì)于配網(wǎng)本身以及電力消費(fèi)單位而言，都有著不容忽視的意義。電壓過低，必然無法滿足諸多設(shè)備的額定運(yùn)行條件，不但無法帶動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，更加會(huì)造成線損增加以及電能的浪費(fèi)。而電壓過高，超過設(shè)備額定承受范圍，就會(huì)對(duì)設(shè)備本身帶來影響甚至損壞，造成設(shè)備燒毀，甚至于線路的過熱引發(fā)火災(zāi)。因此在實(shí)際工作中，唯有對(duì)電壓質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能確保正常生產(chǎn)生活的展開。

二、提升10kV配電線路電壓質(zhì)量控制力度

10kⅤ配網(wǎng)環(huán)境中，電壓的穩(wěn)定直接關(guān)系到地方諸多電能消費(fèi)用戶生活和工作的展開，同時(shí)對(duì)于保證配網(wǎng)自身的安全運(yùn)行意義重大。雖然對(duì)于配網(wǎng)而言，由于其本身與消費(fèi)環(huán)境直接密切的接觸，導(dǎo)致影響因素眾多，難以完全展開控制，但是仍然可以通過如下兩個(gè)方法進(jìn)行調(diào)整。

1.引入調(diào)壓變壓器

調(diào)壓變壓器的本質(zhì)在于通過改變變壓器變比，來實(shí)現(xiàn)對(duì)于電壓的調(diào)節(jié)，此種方法能夠有效應(yīng)對(duì)配網(wǎng)負(fù)荷環(huán)境的變化。配網(wǎng)環(huán)境中負(fù)荷升高的時(shí)候，電壓偏低，因此調(diào)壓變壓器可以通過減小變比的方式，來實(shí)現(xiàn)對(duì)于二次側(cè)電壓的提升；與之對(duì)應(yīng)地，當(dāng)符合處于低谷的時(shí)候，配網(wǎng)環(huán)境中的電壓會(huì)出現(xiàn)偏高狀況，因此可以通過增加一次側(cè)線圈匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)電壓的調(diào)整。當(dāng)前在實(shí)際工作中的調(diào)壓變壓器包括有載調(diào)壓變壓器和無載調(diào)壓變壓器兩種，其中前者指變壓器在帶負(fù)荷的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)分接頭的切換操作，其調(diào)壓范圍較大，并且調(diào)壓級(jí)數(shù)較多，目前廣泛應(yīng)用于110kⅤ以上電壓環(huán)境中，具有調(diào)節(jié)速度快等有點(diǎn)。而后者則指變壓器不帶負(fù)荷進(jìn)行電壓調(diào)整，即變壓器在調(diào)整的過程中需要與系統(tǒng)斷開，必須停電才能實(shí)現(xiàn)調(diào)整，因此靈活性較差，通常不用于高電壓環(huán)境，因?yàn)檩^大的供電面無法面對(duì)停電損失。

2.通過無功補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)調(diào)壓

雖然有載調(diào)壓變壓器應(yīng)用靈活，但是其本身并不會(huì)產(chǎn)生無功功率，并且還會(huì)在運(yùn)行過程中消耗一部分無功功率。因此在配網(wǎng)環(huán)境中無功功率有所不足的情況下，采用此種方式展開調(diào)壓效果堪憂。而無功補(bǔ)償裝置，則是另一個(gè)角度實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整的有效方案。具體而言，主要有并聯(lián)電容器和靜止補(bǔ)償器這兩種補(bǔ)償方式。并聯(lián)電容器工作方式，即在變電站10kⅤ母線上并聯(lián)電容器組，在輸送無功負(fù)荷的同時(shí)，還能夠有效地實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)整和功率因數(shù)的提升。此種情況下，并聯(lián)電容器容量通常為主變?nèi)萘康?5-30%。而對(duì)于靜止補(bǔ)償器而言，其由可控的電抗器與靜電電容器并聯(lián)組成，其中電容器負(fù)責(zé)輸出無功，可控電抗器則負(fù)責(zé)吸收無功。兩種補(bǔ)償方式各有利弊，前者較為靈活，而后者則能夠?qū)崿F(xiàn)快速調(diào)整，在運(yùn)維方面也頗具優(yōu)勢(shì)。

三、結(jié)論

對(duì)于10kⅤ配網(wǎng)電壓的調(diào)整，除了文章中提出的兩類主要方案之外，其他包括積極調(diào)整配網(wǎng)負(fù)荷、并且依據(jù)變壓器具體情況來謹(jǐn)慎選擇開關(guān)、合理減少供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)的阻抗等，都是實(shí)踐中行之有效的方法。只有面向配網(wǎng)以及電力消費(fèi)環(huán)境特征，來進(jìn)行妥善的選擇和技術(shù)組合，才能在電壓控制領(lǐng)域獲取良好效果。

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