关于电网运行过程中电压质量调控措施探讨

关于电网运行过程中电压质量调控措施探讨

刘冲1李伟2

刘冲1李伟2

（1.国网江西省电力公司九江供电分公司332000；2.国网江西省电力公司上饶供电分公司334000）

摘要：随着我国社会和经济的快速发展，电能质量的好坏越来越受到关注，如何保证和提高电能质量，从而保证生产和生活的正常进行，已成为迫切需要解决的问题。电压、频率以及可靠性都会影响到电能质量，其中，电压是影响电能质量的重要原因，供给用户的电压都需要控制在允许的范围内，这是电力系统运行调整的基本任务之一。

关键词：电网运行；电压；质量调控措施

电压质量是影响电网运行的一项综合性很强的工作，几乎涉及到每个环节，为了解决电网运行过程中电压质量调控问题，则调控电压质量管理需要根据系统的具体要求，合理进行无功功率补偿的规划和建设，严格设备维护和检验，不断改善电压质量，确保电网的稳定运行。

一、影响电压质量的因素

1.1电压偏差

电压偏差是相对于电网的额定电压而言的，是指电网电压偏离额定电压的程度，系统运行方式的改变，或用户负荷的变化，都会使电网的实际电压偏离额定电压，保证用户电压接近额定电压是需要调整的主要任务。电压偏差指实际与额定电压的差然后对额定电压的百分数，电压偏移过大，除了影响用户的正常工作外，对电力也有不利的影响。随着电压的降低，会使功率和能量的损耗增大，还会危及到电力系统的正常运行，而当电压过于高时，各种电气设备的绝缘都会受到损害。

1.2电压波动和闪变

电压波动是指电压有效值一系列的变动或连续的改变，引起电压波动的主要原因就是波动性负荷，如电动机、轧钢机、电弧炉等，电压波动值为一系列电压有效值的相邻两个极值Umax和Umin之差△U，与额定电压UN的相对百分数。电压波动是由于负荷所引起的，当负荷出现急剧的变动，就会使电力系统的电压损耗发生变动，从而使电气设备的端电压出现波动现象。急剧的电压波动，会影响电压质量，使用电设备的性能恶化，自动装置及电子设备工作失常、产品质量下降等。电压闪变是由电压波动引起的，闪变是指灯光照度不稳定造成的视感，它反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视感产生的影响，会刺激眼睛，干扰人们的正常工作，属于电压波动引起的有害结果。

1.3高次谐波

电力系统中的谐波源主要是谐波电流源，谐波电流通过电网时，将在电网阻抗上产生谐波电压，影响电压质量。谐波会使发电机、变压器、电动机、电容器等设备产生谐波附加损耗，使设备过热，加速设备绝缘老化，还会使继电保护及自动装置发生误动作，对整个电力系统的危害很大，必须设法抑制谐波。其中，谐波产生的根本原因是由于非线性设备引起的，当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。

1.4三相负荷不平衡

在电力系统中，三相不平衡除由各种非对称性故障引起外，在系统正常运行方式下，供电环节的不平衡或用电环节的不平衡都将导致三相不平衡，其中，供电系统的不平衡主要来自于供电线路的不平衡。当系统处于三相不平衡运行时，其电压、电流中将含有大量负序分量，会对电气设备产生不良影响，如造成电动机效率降低、变压器寿命缩短，负序电流的存在还加大了线损，从而增大了线路电压偏移，影响电压质量。

二、电网运行过程中电压质量调控的措施

2.1减少变压器及线路的损耗

在电力系统中，变压器及线路的损耗会影响电压质量，一般来讲，线路中电能损失大部分集中在主干线部分，在主干线中又集中在线路首端。一般可以通过增大导线截面、减小每条线路中流过的电流，达到降低线损的目的。实际在选择导线截面时，应从线路首端到末端、从主干线到分支线由大到小的顺序选择导线截面，10kV配电线路导线截面主干线不宜小于70mm2，支干线不宜小于50mm2，分支线不宜小于35mm2。线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。但导线截面的增加，线路的建设投资也增加，可以按经济电流密度来选择导线截面。根据最大负荷和相应的最大负荷利用小时数，与经济电流密度比较，如果负荷电流超过此导线的经济电流数值，应采取减少负荷电流或更换导线。

2.2保证无功功率平衡

电力系统功率因数的高低，关系到电力系统内的电气设备容量能否得到充分利用和输配电线路中电能损耗的多少，必须设法提高功率因数，减少供电线路中的电能损耗，降低线路中的电压损失与电压波动，达到节约电能和提高供电质量的目的。

无功补偿是电力系统中最常用、最有效的降损节能技术措施，可以提高功率因数，降低供电线损，如果用户负荷所需的无功功率都能合理补偿，线损就可以大为降低，电压质量也相应得到改善。所以，在电网建设与改造中应大力推广无功补偿技术，实现无功功率平衡。

2.3加强电网的经济运行

电力系统的经济运行要以安全经济运行目标为前提，认真分析制定年度经济运行方式。各级调度运行机构根据负荷变化规律及时调整电网运行方式，通过合理分配潮流及负载率，停运部分空载变压器，减少不必要的空载损耗，使系统处于经济运行状态。它主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷，电网负荷分布不均衡，三相负荷不平衡，会使变压器偏离其经济运行区间，从而增加了电能损耗，影响到电压质量。其次，还需加强系统的运行管理，及时调整电网运行方式，改进线路的迂回、倒送、防止卡脖子等现象。有条件好的地方，还可以将开式网改成闭式，按照有功功率损耗求出各点，做到电力网及其设备的经济运行，这样，就可以提高或降低电网电压，保证电网电压质量。

2.4尽量使三相负荷平衡

在电力系统中，对于变压器和一些主干线，如果三相负荷不平衡，会使中性线电流增大，因为三相负荷若不平衡，不但要影响低压网络的电压质量，而且也会增加线损。特别是在系统中，有些配变全年轻载和空载运行时间比较长，有较大的三相不平衡，如果三相负荷分步不均衡，各相的负荷电流不相等，在相间产生不平衡电流，这些不平衡电流不但引起相线损耗的增加，而且使中性线上有电流通过，实践证明，一般三相负荷不平衡会引起线损率提高2%～10%。三相负荷不平衡也直接影响变压器的运行，使变压器功率损耗增加。

2.5实施电压质量的日常管理制度健全和完善

电压质量管理系统，将电压质量管理作为重要评价指标，严格落实电网目标管理责任制，对过载电源线进行技术改造，尽快根据实际负荷与实际状况合理选择电流密度，同时还应该考虑到长远发展需要，重视低压三相四线回路中性线的检查和维护，以提高电压质量，提高供电的可靠性，但也应注意三相负荷平衡问题，减少中性线故障率。制定和实施电压监测装置的定期检查和验证系统，确保操作人员能够正确掌握电压监测装置的操作方法。与此同时，加强对电压质量控制和监测设备定期检查，在检查和维修过程中及时发现和解决问题，确保设备运转率达标。另外，加强供电及相关人员的技术培训和技术交流，不断总结和推广应用新技术、新成果和新经验，进而提高电压无功功率质量管理水平。

结语

电压是衡量电能质量的一个重要指标，电网运行电压的变化会引起线损的增加，应根据用户负荷的要求，适当调整运行电压，采取各种方法减少电压偏差、电压波动和闪变，并尽量使系统三相负荷平衡，同时，还可以采用无功补偿方式，减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而降低设备上的电能损耗，改善供电电压质量。

参考文献：

[1]杨苏文.浅谈电网无功电压调控管理[J].科技风.2011（20）：77-78.

[2]徐福强，徐艳强.农村配电网电压质量管理[J].科技创业家.2013（23)

作者简介：

刘冲，（1985.12-)，男，江西九江人，单位：国网江西九江市供电公司，工程师，专业方向：电网调控运行；

李伟，（1987.04-)，男，江西南昌人，单位：国网江西上饶市供电公司，工程师，专业方向：电网调控运行。