電線路電壓質(zhì)量分析論文
論文摘要：電壓質(zhì)量作為衡量電能質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)，既是用電客戶生產(chǎn)生活的需要，也是供電企業(yè)保證電網(wǎng)安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行重要條件。配電網(wǎng)是直接向用電客戶供電的電力網(wǎng)絡(luò)，10KV配電線路的電壓質(zhì)量顯得尤為重要。本文主要闡述了提高10KV配電線路的三種措施：1、利用變電站無(wú)功補(bǔ)償提高10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量；2、利用變電站變壓器調(diào)壓的方式提高10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量；3、利用10KV線路并聯(lián)電容器的方式提高10KV配電線路電壓質(zhì)量。
1、變電站無(wú)功補(bǔ)償提高10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量
在變電站，為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)功平衡，在設(shè)計(jì)上要配置一定容量的無(wú)功補(bǔ)償裝置。補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等。在35KV降壓變電站中主要采用無(wú)功補(bǔ)償裝置為并聯(lián)電容器。并聯(lián)電容器一般連接在變電站10KV母線上。主要目的是接近向配電線路前端（靠近變電站的線路）輸送無(wú)功，提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的。并聯(lián)電容器的容量按變電站主變壓器容量的15%-30%原則配置。
變電站無(wú)功補(bǔ)償?shù)腵原理：利用并聯(lián)電容器的投、退改變無(wú)功功率在電抗上產(chǎn)生的電壓降的縱向分量的大小，達(dá)到調(diào)壓目的。
圖1
假定高壓母線為無(wú)窮大系統(tǒng)，按照母線電壓U1不變。則
如上圖所示：
1）電容器沒(méi)有投入時(shí)，變壓器低壓側(cè)母線電壓U2如下式所示：
U2=（1）
電容器投入時(shí)，假定負(fù)荷不變，變壓器低壓側(cè)母線電壓U2′如下式所示：
U2′=（2）
分析以上兩種情況可以看到:
U2<U2′
即在變電站內(nèi)部投切并聯(lián)電容器，提高10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量有一定的積極作用。
在實(shí)際運(yùn)行中往往采用分組是電容器，在設(shè)備銘牌上單組電容器型號(hào)如：BAMH11/-600-1×3W,分組式電容器如BAMH11/-600+600-1×3W。
按照公式（2）分析很容易得出結(jié)論：分組式電容器在變電站內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)壓方面更加靈活。
另外，《渭南電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》明確規(guī)定了：變電站電容器投、停的原則為保證變電站10KV母線電壓在10-10.7KV范圍內(nèi)，投入容量應(yīng)就地補(bǔ)償無(wú)功不向系統(tǒng)到送無(wú)功為原則。分組電容器在本站負(fù)荷較小時(shí)投入一組，負(fù)荷較大時(shí)全部投入。可見(jiàn)，分組式電容器更適合無(wú)功補(bǔ)償、電網(wǎng)電壓調(diào)整和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。2、調(diào)整變電站主變器分接頭的方式提高10KV配網(wǎng)網(wǎng)線路電壓的方式
變壓器調(diào)壓分為：順調(diào)壓、逆調(diào)壓和常調(diào)壓三種方式。其中：
逆調(diào)壓是在高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓，低谷負(fù)荷時(shí)降低的調(diào)壓方式。順調(diào)壓是在供電線路不長(zhǎng)，負(fù)荷變動(dòng)不大的情況下，高峰負(fù)荷時(shí)降低電壓，低谷負(fù)荷時(shí)升高電壓的調(diào)壓方式。常調(diào)壓是保持電壓為一基本不變的數(shù)值的調(diào)壓方式。
由于10KV配電線路廣泛采用大樹(shù)干、多分支單向輻射性供電方式。高峰負(fù)荷時(shí)，線路電壓偏低，低谷負(fù)荷時(shí)線路電壓偏高。所以，對(duì)于35KV/10KV降壓變電站大多采用逆調(diào)壓的調(diào)壓方式，即在高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓，低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓。
變壓器調(diào)壓的原理；
設(shè)變壓器一次側(cè)電壓為U1,二次側(cè)電壓為U2，變壓器變比為K。因?yàn)椋?/p>
K=
高峰負(fù)荷時(shí)，U2降低，要提高電壓，就需要減少變壓器變比K，即減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)，同理，低谷負(fù)荷時(shí)，U2升高，要降低電壓，就需要增大變壓器變比K，即增加變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)。
現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員在實(shí)際工作中，要按照《變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定，將電容器的投切和變壓器檔位的調(diào)整要相互配合，來(lái)達(dá)到提高10KV配電網(wǎng)線路首端即變電站10KV母線電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，
3、10KV配電線路上裝設(shè)高壓并聯(lián)電容器
10KV配網(wǎng)線路的特點(diǎn)是：負(fù)荷率低，負(fù)荷季節(jié)性波動(dòng)大，配電變壓器的平均負(fù)荷率低，供電半徑長(zhǎng)，無(wú)功消耗多，功率因數(shù)低，線路損耗大，末端電壓質(zhì)量差。所以，在10KV配電線路上宜采用分散補(bǔ)償?shù)姆绞�，�?lái)提高線路的運(yùn)行性能，降低電能損耗，提高網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量。
10KV配電線路上利用并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償來(lái)提高電壓質(zhì)量的原理：
圖3
假定圖3中AB段線路的阻抗為R+jX
�。�1）線路電容器不投入時(shí)，線路末端電壓U2如下式所示：
U2=（3）
�。�2）線路并聯(lián)電容器投入時(shí)，線路末端電壓U2′如下式所示：
U2′=（2）
可見(jiàn)并聯(lián)電容器后，10KV配網(wǎng)線路的電壓質(zhì)量有一定程度的提高。
4、10KV配電線路無(wú)功補(bǔ)償安裝位置的確定和裝設(shè)容量原則
�。�1）就近補(bǔ)償適應(yīng)于線路主干線長(zhǎng)度超過(guò)10KM，超過(guò)經(jīng)濟(jì)電流密度運(yùn)行的中負(fù)荷吸納路，電壓質(zhì)量差的線路；
�。�2）防止輕載時(shí)想電網(wǎng)到送無(wú)功，容量選擇以補(bǔ)償局部電網(wǎng)中配電變壓器的空載損耗總值為度。
�。�3）合理選擇安裝位置。和補(bǔ)償容量
無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝位置選擇應(yīng)符合無(wú)功就地平衡的原則，盡可能減少主干線上無(wú)功電流為目標(biāo)。補(bǔ)償容量以每個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)不超過(guò)100-150kvar為依據(jù)。補(bǔ)償位置遵循2n/(2n+1)規(guī)則，每條線路上安裝一處為宜，最多不超過(guò)兩處。
在實(shí)際運(yùn)行中，在設(shè)備選型方面，要盡可能選擇具有根據(jù)電壓質(zhì)量和負(fù)荷變化情況自動(dòng)投切功能的高壓線路并聯(lián)電容器。
5、結(jié)束語(yǔ)
在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，要保證10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量，需要將變電站無(wú)功補(bǔ)償、變壓器調(diào)壓與10KV線路并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償裝置配合調(diào)壓，以此來(lái)提高10KV配網(wǎng)線路電壓質(zhì)量。另外，另外，隨著電網(wǎng)自動(dòng)化水平的不斷提高，10KV配電線路的無(wú)功補(bǔ)償可以與配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)同步開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)化管理。
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