經(jīng)過(guò)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及線路改造后,縣域35KV電網(wǎng)骨架及10KV配電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)和完善,35KV及以上等級(jí)變電站已廣泛分布到縣及各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),大部分變電站都是設(shè)計(jì)為兩臺(tái)有載調(diào)壓主變并列運(yùn)行,10KV母線一般都裝設(shè)無(wú)功集中補(bǔ)償裝置,其容量按主變?nèi)萘康?0%~15%設(shè)計(jì)。隨著農(nóng)村用電負(fù)荷的提高以及用電性質(zhì)的復(fù)雜化,致使電網(wǎng)的無(wú)功功率不足和無(wú)功分布不盡合理,從而造成系統(tǒng)電壓下降。電壓的波動(dòng)和無(wú)功負(fù)荷的變化直接影響電網(wǎng)電能質(zhì)量,因此而適及到電壓如何調(diào)整,無(wú)功補(bǔ)償裝置的投入,無(wú)功電壓與優(yōu)化等方面的技術(shù)問(wèn)題。變電站的主要調(diào)壓手段就是通過(guò)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置和控制無(wú)功補(bǔ)償電容器來(lái)達(dá)到無(wú)功優(yōu)化、提高電網(wǎng)電壓和降低線損的目的。在此,我們通過(guò)分析了解變壓器有載調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償在配電網(wǎng)中的作用,并掌握怎樣通過(guò)兩者的合理調(diào)控來(lái)提高電網(wǎng)電能質(zhì)量,以確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

一、變壓器有載調(diào)壓在配電網(wǎng)中的作用
      1、保持電壓穩(wěn)定:變壓器存在阻抗,在功率傳輸中,將產(chǎn)生電壓降,并隨著用戶側(cè)負(fù)荷的變化而變化。系統(tǒng)電壓的波動(dòng)加上用戶側(cè)負(fù)荷的變化將引起電壓較大的變動(dòng)。在實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率就地平衡的前提下,當(dāng)電壓變動(dòng)超過(guò)定值時(shí),有載調(diào)壓變壓器通過(guò)調(diào)節(jié)分接頭,對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整,并保持電壓的穩(wěn)定;
      2、保證電壓質(zhì)量:供電變壓器的任務(wù)是直接向負(fù)荷中心供應(yīng)電力,一次側(cè)直接接到地區(qū)供電網(wǎng)35KV或110KV。這類變壓器不但向負(fù)荷提供有功功率,也往往同時(shí)提供無(wú)功功率,而且一般短路阻抗也較大。隨著地區(qū)負(fù)荷變化,如果沒(méi)有配置有載調(diào)壓變壓器,供電母線電壓將隨之變化。因此,我國(guó)《電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則(試行)》規(guī)定了“對(duì)110 kV及以下變壓器,宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用帶負(fù)載調(diào)壓方式”。所以,對(duì)直接向供電中心供電的有載調(diào)壓變壓器,在實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率分區(qū)就地平衡的前提下,隨著地區(qū)負(fù)荷增減變化,配合無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備并聯(lián)電容器及低壓電抗器的投切,調(diào)整分接頭,以便隨時(shí)保證對(duì)用戶的供電電壓質(zhì)量。
     有載調(diào)壓變壓器可以保持電網(wǎng)運(yùn)行在較高的電壓水平,優(yōu)化了無(wú)功功率,從而降低了線損,提高了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益。變壓器有載調(diào)壓雖然在一定的程度上能改變電網(wǎng)電壓,但無(wú)法改變無(wú)功需求平衡狀態(tài):當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí),負(fù)荷的電壓特性可以使系統(tǒng)在較低電壓下保持穩(wěn)定運(yùn)行,但如果無(wú)功功率嚴(yán)重缺乏時(shí),為保持電壓水平而調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭,電壓暫時(shí)上升,將無(wú)功功率缺額全部轉(zhuǎn)移至主網(wǎng),從而使主網(wǎng)電壓逐漸下降,嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)系統(tǒng)電壓崩潰。

二、無(wú)功補(bǔ)償裝置在配電網(wǎng)中的作用
      
1、功率因數(shù)補(bǔ)償, 提高電壓質(zhì)量:隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,加工生產(chǎn)服務(wù)行業(yè)用電設(shè)備多為電磁結(jié)構(gòu),需要大量的勵(lì)磁功率,致使用戶的功率因數(shù)滯相且較低,一般都會(huì)低于0.7以下,滯相的無(wú)功功率在配電網(wǎng)中流動(dòng)不僅占用配電網(wǎng)容量,造成不必要的損耗,而且導(dǎo)致電網(wǎng)電壓降低。加裝并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置就近供給用戶或配電網(wǎng)所需要的滯相無(wú)功功率,減少在配電網(wǎng)中流失的無(wú)功功率,降低網(wǎng)損,從而改善電壓質(zhì)量;
       2、無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓:變電站10KV母線無(wú)功集中補(bǔ)償,其裝置主要包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等,主要是平衡輸電網(wǎng)的無(wú)功功率,提高系統(tǒng)終端變電站的母線電壓,補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無(wú)功損耗。
      變電站10KV母線無(wú)功集中補(bǔ)償容量和投切控制方式應(yīng)考慮到滿足主變壓器自身的無(wú)功損耗和就近向配電線路前端輸送無(wú)功,以滿足配電線路前端(變電站附近)的無(wú)功負(fù)荷,為主變有載調(diào)壓維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定提供保障。

三、變壓器有載調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償裝置的合理調(diào)控
      有載調(diào)壓變壓器可以帶負(fù)荷的情況下切換分接頭位置,從而改變變壓器的變比,起到調(diào)整電壓和降低損耗的作用??刂茻o(wú)功補(bǔ)償電容器的投切,可改變網(wǎng)絡(luò)中無(wú)功功率的分布,改善功率因數(shù),減少網(wǎng)損和電壓損耗,改善用戶的電壓質(zhì)量。以上兩種調(diào)節(jié)和控制的措施,都有調(diào)整電壓和改變無(wú)功分布的作用,但它們的作用原理和后果不同。利用改變有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置進(jìn)行調(diào)壓時(shí),調(diào)壓措施本身不產(chǎn)生無(wú)功功率,但系統(tǒng)消耗的無(wú)功功率與電壓水平有關(guān),因此在系統(tǒng)無(wú)功功率不足的情況下,不能用改變變比的辦法來(lái)提高系統(tǒng)的電壓水平,否則電壓水平調(diào)得越高,該地區(qū)的無(wú)功功率越不足,反而導(dǎo)致惡性循環(huán)。所以在系統(tǒng)缺乏無(wú)功的情況下,必須利用補(bǔ)償電容器進(jìn)行調(diào)壓。投補(bǔ)償電容器既能補(bǔ)充系統(tǒng)的無(wú)功功率,又可改變系統(tǒng)中的無(wú)功分布,從而有利于系統(tǒng)電壓水平的提高。因此必須把調(diào)節(jié)變壓器的分接頭與控制電容器組的投、切兩者結(jié)合起來(lái),進(jìn)行合理調(diào)控,才能起到既改善電壓水平,又降低網(wǎng)損的效果。

 

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