浅谈提高电压质量的方法

浅谈提高电压质量的方法

作者：孙陶然

来源：《价值工程》2014年第07期

摘要：电压质量与电网的稳定及设备的安全运行存在密切关系，而电压质量和电网经济运行受到无功电力的影响和制约。为此，本文通过对提高电压质量的重要性进行分析，同时阐述影响电压质量的原因，并提出相应的政策建议，进而在一定程度上为提高电压质量提供参考依据。

关键词：电压质量；危害；政策建议

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）07-0049-02

0 引言

电压质量包括：电压偏差、频率偏差、谐波电压与谐波电流、三相不平衡、电压暂升暂降等。当用电设备端子电压实际值偏离额定值时，其运行参数和寿命将受到影响。影响程度受偏差大小及其持续时间而异。

1 危害

1.1 异步电动机当异步电动机端子电压为负偏差时，负荷电流将增大，起动转矩、最大转矩和最大负荷能力均显著减小，严重时甚至不能起动或堵转；当电压为正偏差时，转矩增加，严重时可能导致联轴器剪断，或损坏设备。

1.2 同步电动机与异步电动机相似，电压变化虽然不引起转速变动，但其起动转矩与端电压平方成正比，最大转矩直接与端电压成正比变化；如同步电动机励磁电流由晶闸管整流器器供给，且整流器交流侧电源是与同步机共同的，则其最大转矩将与端电压的平方成正比变化。

1.3 电热设备电阻炉热能输出与外施电压平方成正比，端电压降低10%，热能输出降低19%，溶化和加热时间显著延长，影响生产效率；端电压升高10%，热能输出升高21%，致使电热元件寿命缩短。

1.4 电气照明灯白炽灯的使用寿命约与其端电压的负14次方成正比，电压升高10%，寿命减少约70倍。其光通量约与电压的3.6次方成正比，电压降低10%，光通量减少约32倍。还有，荧光灯的光通量约与其端电压平方成正比，过低，启辉发生困难，过高，镇流器过热而缩短寿命；高压水银荧光灯和金属卤化物灯的光通量约与电压的3次方成正比；高压钠灯的光通量为电压降低10%，光通量降低37%，电压升高10%，光通量升高50%。

1.5 并联电容器电容器输出无功功率与电压平方成正比，电压偏差不超过±10%时，电容器可长期运行；如果电压偏差长期超过10%，将因过负荷引起电容器内部热量增加，绝缘老化加速，介质损失角增大，造成过热而击穿。

1.6 电阻焊机当电压正偏差过大时，将使焊接处热量过多而造成焊件过熔，负偏差过大则影响焊机输出功率，使焊接热量不够而造成虚焊。

2 影响电压质量的原因

2.1 监控电压质量工作不及时通常情况下，电压质量作为检测电压合格率的重要指标，在一定程度上直接决定着电力设备的正常运行。对于电机来说，无论电压过高还是过低都会对其运行造成影响，同时增加电能的耗损，影响用户的正常用电，进一步增加用电成本。通常情况下，高质量的电压在一定程度上可以减少工业废品、提高电气设备的效率。但是，根据当前的电压质量的现状来说，没有及时高效地调控变电站母线的电压，监控工作没有做到位，由于缺少有效的监督，进而在一定程度上影响变电站母线电压的稳定性，电压合格率大大降低，最终影响用户的正常用电。

2.2 电压无功定值管理不完善在对配电网进行无功优化的过程中，最直接的指标就是电压的合格率。配电网在电力系统中直接面对用户，进而在一定程度上，用户可以透过配电网对电力系统进行相应的评价。通过对电压无功定值进行相应的管理，而在整定计算电压无功定值的过程中缺乏相应的依据，所以在实际操作中，整定计算通常情况下全凭操作人员的个人经验，因此整定计算具有很大的随意性；另一方面，在整定计算变电站电压无功定值的过程中，没有对110kV电压系统的合格情况进行统一考察，另外，由于系统设置缺乏配套性，整个区域电网电压质量受到直接影响。

2.3 无功设备运行管理不到位通常情况下无功设备主要包括无功补偿设备和配电无功设备两种。无功补偿设备实践生活中使用率比较高，进而在一定程度上决定了该设备具有较高的故障机率，该设备的可用率进而受到相应的影响。在实践生活中，由于没有及时排查故障，所以设备应有的效用没有得到充分的挖掘，电压无功就地平衡在一定程度上受到相应的影响和制约；在管理配电无功设备的过程中，无功管理人员要真正履行自己的职责，及时的调整季节性负荷或负荷特性等，通过将配变输出电压控制在合理的范围内，居民端电压质量就可以得到保证。另外，在进行设置配变无功补偿配置容量的过程，区域用电要求由于得不到满足，并且安装地点过于分散、运行环境恶劣，以及运行管理不到位等，无功就地平衡受到影响，电压合格率明显降低。

2.4 新技术应用不足通过对传统的无功电压进行控制，一方面消耗了大量的人力和物力，另一方面监控效果也不理想。对于先进的系统来说，通过对本地区关口的无功和变电站的母线电压进行监视，在保证关口无功和母线电压正常的情况下，通过优化计算无功电压，既确保了计算的准确性，又实现了自动化，节约了大量的人力成本，同时可以避免人力计算造成的失

误。但是，根据现状来说，先进的系统在很多电力企业没有得到广泛的应用，进一步使得无功电压优化计算不到位。

3 提高电压质量的措施

3.1 提高电压质量首先提高用户的功率因素，电网生产用户力率考核机制要全面落实，依据力率对电价进行相应的调整，将电价的杠杆作用进行充分的发挥，在一定程度上提高用户的功率因素，减少向电网吸取的无功；其次，将有载自动调压式变压器广泛应用于变电站主变中，对于用户配电变压器来说，通过安装带负荷的调压装置，对移峰填谷提高负荷率通过借助行政、技术、经济等手段强制实行。再次，高度重视低压电网的维护检修工作，在一定程度上防止三相负荷不平衡导致电压畸变，按照定岗定时的方式开展维修检修工作，确保设备在良好的状态下正常运行。

3.2 加强无功定值管理工作在配电过程中，通常情况下，无功优化是工作的重点和难点，通过无功优化在一定程度上可以提高电压合格率，对无功定制工作加大管理力度，首先制度方面，对电压无功定值整定进行规范化的管理，同时对定值整定进行标准化操作。其次，通过对电压无功定值进行相应的整定后调整，并且在一定程度上调度部门提高重视程度，针对电压实际情况，同时结合季节性负荷的变化情况，对变电站主变抽头档位做出及时的调整，进而对母线电压进行合理配置。

3.3 严格无功设备运行管理全面落实定期无功补偿设备巡视、检测和试验工作对于主网和配网无功设备运行管理来说是重点，及时发现存在的缺陷和隐患。在一定程度上通过提高无功补偿设备的可用率，配置足够的应急备件，一旦无功补偿设备发生缺陷或出现故障，进行及时的消除。

大客户接入系统前应开展系统接入点无功平衡与电压质量评估，经审查确定无功补偿装置容量、型式和控制方式，管理部门应监督、检查并验收客户无功补偿、电压监测设备的安装调试，确保无功补偿、电压监测设备与工程同步建设和投运。

无功补偿装置技术改造时，应根据无功配置原则的相关内容，结合本地区发展、电网规划的要求，重点解决可靠性差、容量不足以及与电网发展、环境保护等不相适应原无功补偿装置。

3.4 严格电压监测装置各供电单位根据合理的电压监测点的设置原则，对各类供电电压监测点进行设置，并随供电网络变化进行动态调整并建立电压监测占的台帐，电压监测装置必须符合国家、行业相关标准。

3.5 积极推广新技术对于功能、策略、电压无功定值等相关的原则，在对新技术进行推广的过程中要进行统一规范，通过对人员进行相应的培训，进而在一定程度上提高技术人员的综合素质，对这些高科技产品进行驾驭。