电网电压事故的预防与处理

电力18讯：    作者：尹和


一、事故处理规程对电网电压事故的规定

电压是电能质量的重要指标，事故处理规程规定：系统中枢点（即省调规定的电压监测母线，下同）电压超过规定的电压曲线数值±5%且持续时间超过1小时为构成障碍，超过2小时算作事故；若超过电压曲线规定值的±10%，并且持续时间超过30分钟也构成障碍，超过1小时也算作事故.电压事故处理由省调负责。

二、电网电压不合格的危害

1、对于电力用户

各种用电设备都是按照额定电压来设计制造的，这些设备在额定电压下运行能取得最佳效果，电压过大地偏离额定值，将对用户产生不良影响。

例如照明灯，其发光效率、光通量和使用寿命均与电压有关。当电压升高，白炽灯和日光灯的光通量将要增加，但使用寿命将缩短；反之，电压降低，则使光通量降低，灯发光不足，影响人的视力和工作效率。异步电动机的电磁转矩是与其端电压的平方成正比的，当电压降低10%时，电动机转速下降，转矩大约要降低19%。如果电动机拖动的机械负载不变，电压降低时，电动机转速下降，转差增大，定子电流也随之增大，发热增加，绕组温度增加，加速绝缘老化，使用寿命缩短；当端电压太低时，电动机可能停转，甚至在重载下不能启动。电炉等电热设备的出力大致与电压的平方成正比，电压降低就会延长电炉的冶炼时间，降低生产率。

2、对电网而言

电压降低会使电网的电能损耗增大。电压过低时还可能危及电网运行的稳定性，发生电压崩溃事故。而电压过高要影响设备的绝缘。

因此，保证用户处的电压接近额定值是电网运行调整的基本任务之一。

三、电网电压偏低及偏高的原因

1、电压偏低的原因

（1）供电网络或配电网络结构不合理，特别是一些农电线路送电距离太长，供电半径过大，导线截面太小，使线路电压损失太大。

（2）电网无功功率电源不足或无功补偿设备管理不善，长期失修、经常停用等，使无功平衡破坏，这是电网电压水平普遍下降的根本原因。

（3）变压器分接头位置放置不合理。

（4）电网接线不合理，负荷过重，负荷功率因数低，电力设备检修及线路故障等，均可能使电网电压下降。

2、电网电压偏高的原因

随着现代化电网的发展，20―30万KW大容量机组直接接入超高压电网，以及500KV超高压线路的投入运行，其线路充电功率较大，每百公里充电功率（电容性无功功率）约10万Kvar，使220KV―500KV超高压电网内无功过剩，使主网电压过高。这是电网发展的新课题。

四、电网电压调整措施

拥有充足的无功功率电源是保证电网有较好运行电压水平的必要条件。但要使所有用户处的电压质量都符合要求，还必须采用各种调压手段。就电力网而言，目前调整用户端电压的手段，主要采取如下措施：

（1）适当选择变压器的变比；

（2）改变线路参数R和X及改变无功功率分布，以减少网络的电压损耗。

为了保证中枢点电压变动不超过规定范围，在无功功率平衡的前提下，可以采用如下几种调压方法：

1、利用调整变压器分接头调压

改变变压器的变比可以升高或降低次级绕组的电压。它分两种方式，即无载调压和有载调压。

（1）无载调压

所谓无载调压，即是不带负荷调压，这种调压必须在变压器断开电源之后停电操作，改变变压器分接头，达到调整二次电压的目的。因为无载调压时需要停电，所以这种调压方式适用于季节性停电的变（配）电站。由于不能根据负荷变化，灵活调节电压，故许多城市电网对110KV及以上变压器都已逐步采用有载调压变压器。

（2）有载调压

有载调压变压器可以在带负荷运行的条件下切换其分接头，而且调压范围也较普通变压器大，调压级数多，调压范围可达额定电压的20%―30%。所以在110KV及以上变压器得到广泛应用，并随着农网改造二期工程的收尾，在农网中也得到了大力推广。

2、改变电力网的无功功率分布进行调压

改变电力网无功功率分布的办法是在输电线末端，靠近用户处装设并联的无功补偿设备。

电网的无功补偿设备主要有同期调相机、静电电容器、静止补偿器。

（1）同期调相机

同期调相机实质上就是只能发无功功率的发电机，它在过激运行时向系统供应感性无功功率，欠激运行时从系统吸取无功功率。所以改变同期调相机的励磁，可以平滑地改变它的无功功率的大小和方向，因而可以平滑地调节所在地区的电压，既可提高电压，也可降低电压。同期调相机可以装设自动调节励磁装置，能自动地在电网电压降低时增加输出的无功功率，以维持系统电压。特别是有强行励磁装置时，在系统故障时也能提高电网的电压，这对提高电网稳定性是有利的。但是同期调相机是旋转机械，运行维护比较复杂，有功损耗也大，投资费用较大。在我国常装在枢纽变电站。在国外，现在很少采用而改用静止补偿