宁夏某区电网的无功与电压调整

摘 要 在现代电网运行中，无功补偿对电网安全、优质、运行具有重要作用，合理选择无功补偿方案和补偿容量，能有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发输电设备的利用率，降低有功网损和电能损耗。本文重点介绍了地区电网的无功补偿与电压调整的措施。

关键词 无功损耗；无功补偿；电压允许偏差；电压调整

中图分类号TM72 文献标识码A文章编号 1674-6708（2012）80-0169-02

宁夏某区电网作为西北电网的重要组成部分，负荷主要以陶瓷、造纸、采矿、化工、机械工业、金属加工、电气化铁路、电解铝等大工业用户及季节性的扬水负荷组成，其负荷性质较为复杂，性质多样、稳定性差，以大容量机组的异步电动机负荷及变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁路等非线性、冲击性负荷为主，要满足这种特殊负荷的无功功率需求和保证电网电压合格，要及时做好电网无功补偿与电压调整。

1 电力系统的无功损耗

电力系统的无功负荷除白炽灯等少数纯阻性用电设备不消耗无功功率，其余大部分用电设备都是需要消耗无功功率的。无功损耗主要以变压器和线路为主。

1）变压器。对于一台变压器或一级变压的网络而言，变压器中的无功损耗并不大，满载时约为它额定容量的百分之十几。但对多电压级网络，变压器中的无功损耗就相当可观。

2）电力线路上的无功损耗

线路上的无功损耗也分两部分，即并联电纳和串联电抗中的无功损耗。并联电纳中的这种损耗又称充电功率，与线路电压的平方成正比，呈容性。串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成正比，呈感性。

2 无功补偿合理配置的原则

从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，以总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主；以电力部门补偿与用户补偿相结合；以分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主，合理进行无功补偿合理配置。

其中，集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。但不能降低配电网络的无功损耗。因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。

3 宁夏某区电网无功补偿的具体实施措施

1）扬水、小工业和民用负荷的无功功率补偿：宁夏某区电网共有扬水容量2.5MVA，不多的小工业负荷、民用负荷（约有90MW）。扬水期间、正常的小工业及民用负荷，运行机械多为连续运行，不调速，操作不频繁致使不少电机负荷率低，则功率因数愈低，无功功率相对于有功功率的百分比更大，显著地浪费电能。但要总结其负荷变化规律，尽量抬高110kV系统电压，及时投退电容器，即可达到提高电压、补偿无功的目的；

2）大工业用户的无功功率补偿：大工业用户如造纸厂、水泥厂及负荷稳定的中小型化工厂。该用户一般采用就地无功补偿且大多运行正常、平稳。轻载时要防止超前电流使电压上升过高，系统电压的稳定，有利于这些用户的大电机起动。只是要注意停机、开机时及时调整无功功率，防止用户向系统倒送无功；

3）电铁用户的无功功率补偿：典型的冲击负荷，其负荷特点是瞬时电流很大，且三相电流极不平衡，有时持续时间很短，致使瞬时电压很低。又因我网电铁负荷均带110kV牵引变，因此，对系统电压影响很大，尤其是对220kV枢纽站关帝变电所，尤为明显。在电压高时，瞬间负荷过后，可使关帝变所带系统电压均越上限运行，在电压低时，瞬间负荷来时，可使关帝变所带系统电压均越下限运行。此类负荷，在力率满足的情况下，一般及时投退电容器就可以满足要求；

4）冶金、大型化工等高耗能用户的无功功率补偿：与大工业用户的负荷类型相似，要求该用户一般采用就地无功补偿来提高自己的功率因数，这样可减少了线路的压降，同时，由于线路传送电流小，系统的线路电压损失相应减小，有利于系统电压的稳定。达到节约电能、减少运行费用的目的。但要总结其负荷变化规律，尽量抬高110kV系统电压，及时投退电容器，即可达到提高电压、补偿无功的目的。

4 电网电压调整原则

为保证电网安全、稳定、经济运行和可靠供电，根据中卫电网实际运行情况，制定《中卫电网无功电压合格运行措施与对策》，对策中对电压调整做了详细阐述。

1）当变电所电压及功率因数都低于下限，先投入电容器直至功率因数高于下限，若此时电压仍低于下限，再用主变分接头调压；

2）当变电所电压低于下限，功率因数正常，优先用主变分接头调压，若分接头调整后电压仍低，则投入电容器；当变电所电压低于下限，功率因数高于上限，先调主变分接头调压，调整后功率因数仍高于上限，再切电容器；当变电所电压正常，功率因数低于下限，先投入电容器，若投入电容器后电压高于上限，再用主变分接头调压；

3）当变电所电压正常，功率因数低于下限，先投入电容器，若投入电容器后电压高于上限，再用主变分接头调压；当变电所电压高于上限，功率因数低于下限，先调主变分接头降压，再投入电容器；

4）当变电所电压高于上限，功率因数正常，先调主变分接头降压，若分接头调整后电压仍高，则切除电容器；当变电所电压及功率因数均高于上限，先切除电容器，若电压仍高，则用主变分接头降压。

参考文献

[1]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京：水利电力出版社，1995.

[2]雍静.供配电系统[M].北京：机械工业出版社，2003，6.

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