電網電壓質量分析論文

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摘要：在分析平湖配網基礎上，對影響供電電壓質量的幾個因素作了剖析，進而提出了加強電壓質量管理的措施。

關鍵詞：電壓質量分析管理

近年來，電力系統發展很快，電力供求關系發生了轉變，用戶對電力系統的要求越來越高，在要求電力系統少停電、不停電的情況下，對電網的電能質量也提出了更高的要求。電能質量問題已成為供電企業面臨的重要問題。

電壓質量是反映電能質量優劣的重要指標，其質量好壞既影響其他行業產品的質量和用電設備的性能或壽命，也影響電力系統本身。從安全角度看，電壓過高會危及電力設備的安全，降低電力設備的使用壽命；電壓過低則不利于電網的安全穩定運行。保持電力系統的無功平衡，是保證電壓質量的基本條件。電網無功功率的發用平衡且分布合理就能將電網電壓保持在合理的范圍內。

1平湖電網現狀

至2000年底，我局共有110kV變電所4座，35kV變電所8座。變電容量為355.7MVA。平湖電網配置的電業與用戶的電力電容器分別為72.45和60.0Mvar。當年最高負荷為131.3MW，出現在7月24日。

平湖電網的受電電源主要有三個口子，一是屬于網電的220kV瓦山變電所通過110kV線路送4座110kV變電所，二是石化西區變35kV電源，三是石化熱電廠35kV電源。電網的結構圖如圖1。

統計至2000年12月底我局各變電所的主變容量、無功的配置及主變分接頭的型式如下表1。

從上表可以看出，110kV平湖變、六店變、虹霓變、黃姑變主變分接頭的調節及無功的投切較為靈活，能較好的控制對用戶的供電電壓，事實也是如此，這幾座變電所的電壓合格率較高。但35kV乍浦變、全塘變、周圩變、秀溪變等由于主變為無載調壓方式，只通過電容器的投切很難滿足電壓質量的要求。

2存在的問題及對策

2.1網絡結構不合理

由于歷史及地理位置的原因，平湖電網的電源補點及接線不盡合理，為解決我市用電緊張矛盾，長期來35kV全塘變、周圩變及剛退役的35kV黃姑變均由石化熱電廠35kV石塘891線供電，35kV乍浦變由石化西區變金乍625線供電，由于供電路徑長且電壓波動大，很難控制好10kV電壓質量。白天，負荷較大時，電壓偏低，35kV周圩變10kV最低電壓達9.4kV；而夜間則電壓偏高，35kV乍浦變10kV最高電壓達11.3kV。此外草藥，在平湖市的北部地區至今沒有一座110kV變電所，靠北的35kV秀溪變、新埭變均由110kV六店變電所通過35kV六秀442線供電，供電路徑長，電壓損失大。秀溪變、新埭變在每月的電壓合格率統計數據中，不合格的主要因素是電壓偏低。因此，做好電網的規劃工作顯得尤為重要。在電網規劃時一定要根據實際情況兼顧當前的需要，統籌安排分步實施，努力營造一個布局合理、損耗低、可靠性高的電力網絡。

2.2設備上存在的問題

我局尚有6座35kV變電所的9臺主變是無載調壓的，占35kV主變總數的52.9％，而且這些主變多數在電壓質量較差的全塘變、周圩變、秀溪變等，由于電力網絡本身存在缺陷，當電壓波動較大時，但靠這些變電所配備的并不充裕的無功容量來調節是不能滿足電壓質量要求的，而且單靠無功投切的方法也是不合理的。因此需加快對35kV主變的有載調壓改造，在技改、大修等項目中要逐步落實無勵磁變壓器的改造調換工作，提高35kV變壓器的有載率。另外，需重新調整變電所的無功補償容量，無功的平衡和系統電壓質量有密切關系。35kV變電所并聯的電容器容量一般按主變容量的0.20～0.25配備，并按加大單組容量，減少組數的原則對電容器進行分組．

無功補償裝置故障率較高。變電所的電容器故障時有發生，特別是一些使用時間已較長的老舊電力電容器，經常發生滲油等故障，造成不能投運。110kV六店變10kV2號電容器曾發生電抗器著火事件，使三臺電抗器均報廢。因此，應加大對老舊設備的改造力度，確實一時還無法更新的，一定要做好經常性檢查工作。

2.3VQC裝置未普遍使用

目前，我局除3座110kV變電所已裝設了無功電壓自動控制器外，其余變電所均沒有裝設無功電壓自動控制器。

由于無功和電壓調整隨時都可能需要進行，而且變電所大都實行了無人值班變電所，因此，變電所裝設無功電壓自動控制裝置是很有必要的。無功電壓自動控制裝置可連續采樣變電所運行時的無功功率、功率因素和電壓等數據，并據此作出合理的判斷，自動投退電容器組和調節分接開關檔位，使系統無功就地平衡，保證電壓合格。無功電壓自動控制裝置的數據采集有兩種方式，一種取自變電所二次回路的電壓、電流等交流量；另一種可取自變電所的RTU串口，從RTU上報調度的數據中取出有用的部分進行運算，輸出執行明令。第一種采集數據方式的無功電壓自動控制裝置是目前變電所較為普遍應用的，第二種采集數據方式的無功電壓自動控制裝置應該更為正確可靠，它所采集用來運算的數據就是上級要考核的數據，因此，對無功電壓的調節更為精確。對35kV變電所建議采用第二種方式，該方式接線簡單，安裝方便。

2.4運行及管理存在問題

（1）電容器的運行管理力度不夠。目前，功率因素及電壓合格率的考核沒有考核到各變電所（或集控站），無功向主系統倒送與電壓正常、力率偏低且有調節能力而沒有采取措施的情況時有出現。由于沒有考核到變電所值班員，各110kV變電所對主變分接頭的調節及電容器的投切非常有限，有的變電所幾乎沒有調節過主變分接頭。當然，這里也有管理上的職責不清。按規定，110kV主變分接頭的調節需取得地區調度員的同意，因此，縣調認為主變分接頭的調節與縣調無關，由變電所值班員自行掌握，而變電所值班員在一般情況下是不會主動提出調節分接頭的。

（2）對用戶電力電容器管理松懈。用戶所裝設的電容器自動投切裝置在使用了一段時間后，大多已不能自動投切，長時間無人問津。這就出現了無功過補償或補償不足，特別是節假日更為明顯。節假日期間，系統負荷小，電壓偏高，而用戶的電容器往往沒有及時停運，以至于向系統倒送無功。對用戶功率因素的考核按照24小時平均值是違背無功就地平衡原則的。應認識到用戶的力率電費罰沒只是手段而不是目的，目的是使用戶更好地做好無功補償的投切工作，保證無功的就地平衡，降低配電線路的損耗。

（3）不重視無功電壓自動控制器的實際投運問題。我局現有的三座110kV變電所雖裝設了無功電壓自動控制器，但由于接線不完善或其他原因均沒有投入運行。

3加強電壓質量管理的措施

按照上級有關文件規定，我局電網的綜合電壓合格率要求達到97％（國一流企業指標為98％），其中A類電壓要求達到98％。功率因素的考核按時段進行，高峰負荷時段的功率因素要求在0．96～1．0之間，合格率要大于95％，低谷負荷時段的功率因素要求在0．93～0．96之間，合格率要大于85％。要完成上述指標，其工作難度是非常大的，因此在今后的工作中需重視以下幾個方面：

（1）結合農村電網的改造，對主要送電線路的導線進行了更新改造，線徑由原來的70、95mm2更換成185、240mm2，以降低電壓在線路上的損耗，提高35kV變電所的受電電壓。同時，對配電線路作適當調整，消除因線路過長對電壓質量的影響。

（2）重視調壓設備的建設及無功容量的配置。

按照前面提到的數據，我局尚有一半以上的主變是無載調壓的，要想從根本上解決電壓質量問題，變壓器的有載調壓改造是勢在必行的。無功容量的配置應按照“全面規劃、合理布局、分級補償、就地平衡”的原則進行，并考慮逐年提高電業電容器占全部補償容量的比例，以利更有效地控制力率的總體水平。

（3）提高無功電壓工作中的技術含量。單靠人工調節主變分接頭及投切電容器的方法較為被動也不夠精確，應逐步推廣VQC裝置的應用．

（4）加強無功電壓的運行管理，明確各級人員的職責。應制定有效的考核管理辦法，明確各級責任人，充分利用好現有的有載調壓及無功補償設備，提高綜合電壓合格率，確保上級下達指標的完成。

（5）加強對統計型電壓表的管理。統計型電壓表一定要采用符合電力行業標準且經電力管理部門認定的電能質量檢測中心檢定測試合格的產品，并且需做好統計型電壓表的定期檢驗工作，對不合格的電壓表要及時更換。

（6）加快110kv周圩變電所的建設，盡早投運。該變電所地處平湖市的中心，建成后將極大改善平湖市110kv電力網絡，對提高電網的電壓質量將起到重要作用。