电网运行中电压的调整问题研究

宋亚威 马爱武

摘 要：在电网的运行过程中，通常需要使电压保持在一定的变化范围内，只有这样才能避免对用电设备和电网造成损害。文章将就电压调整的优点，以及怎样对电压进行调整等进行阐述。

关键词：电压调整；电力系统

1 电力电压调整简介

电压调整，调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。电压是衡量电能质量的基本指标之一，是反映电力系统无功功率平衡和合理分布的标志。

2 电力系统电压调整的原因

电压调整，调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。电压如果偏移过大，将会对电网造成严重的影响。文章将就电压偏低和偏高原因和影响进行介绍。

2.1 电网电压偏低的原因和造成的影响

我国的电网是经过多年的建设才达到今天的规模的，而早期建设的电网由于当时设计的结构不合理，导致一些线路供电范围过大，同时由于当时电力电缆直径过小，造成电压消耗从而是电压偏低，或者是由于电网补偿的无功功率电源不足或是设备因维护不当造成无法使用。电网电压偏低时将会造成发电机的出力的降低，异步电动机中定子绕组中电流增大并且寿命降低，还会造成照明系统中电灯功率下降，亮度的降低等等危害，更严重的是电压偏低还有可能造成电网的崩溃造成人民生活的不便。

2.2 电网电压偏高的原因和造成的影响

近些年来我国大力加快推进现代电网的建设，各种大装机容量的发电站持续落成，这些大容量的发电机组直接并入电网，向外输送500kV的超高压，由于这些超高压的并入造成电网线路充电功率较大，从而造成220kV～500kV超高压电网内无功过剩，进而造成电网电压偏高。当电网电压偏高时，将会造成用电设备绝缘保护层加速老化，从而使设备的使用年限大幅降低，同时电压的偏高还会使变压器电动机等的寿命降低，照明设备的损耗率大幅上升，从而对居民的生产生活造成很大的影响。

3 对电压进行调整的方式与措施

造成电网电压变化的原因是多方面的，下面将就电网电压调整的方式与措施进行介绍。

电网电压可以通过逆调压、恒调压、顺调压三种方式进行调压。逆调压是指电网高峰负荷时升高配电变压器二次侧母线的电压，低谷负荷时降低配电变压器二次侧母线的电压一种调压方式。顺调压是指在最大负荷时允许中枢点电压低一些，在小负荷时允许中枢点电压高一些的调压方式。恒调压调压方式是指不必随负荷变化来调整中枢点电压仍可保证负荷点的电压质量，这种方式被称为恒调压方式。对电力系统的电压调整可以有多种方法：

3.1 从发电机端进行调整，这种方法是最方便也是最实惠的，发电机调压主要是为了满足就近调压的要求，在最大负荷时，发电机端电压提高5%，最小负荷时保持额定。通过这种方法，不需要再添加其他的设备，这种调整方式是通过调节励磁来实现的，在现今所采用的同步发电机中可以进行在额定功率上下5%的范围内进行调节。在发电机将发出的电力直同用户使用的电路中且并未通过变压器升压的情况下，当从发电地点到用户处经过的长距离的输送从而造成电网电压的降低。发电机调压的优缺点，发电机端电压有上限，因此可能无法满足负荷侧电压不变的要求，调压能力有限，并且线损和负荷间近似呈二次曲线关系，负荷增大会使线损迅速增大，而发电价无功出力增大很快，可能超过发电机的允许容量。

3.2 可以采用调整变压器变比的方法来进行调整，通过调整变压器分接头来改变变压比来改变负荷节点电压，实质上是改变了无功功率的分布。变压器调压的优缺点：（1）变压器本身不是无功功率电源，因此从系统角度来看，通过控制变压器变比来改变负荷节点电压，实质上是改变了无功功率的分布；（2）变压器调压是以电力系统无功功率电源充足为基本条件的，在系统无功功率电源不足的情况下，仅靠改变变比调压是达不到控制电压低的效果。

3.3 可以采用并联电容补偿调压的方式，并联电容补偿调压的原理是通过改变功率因数，减少通过输电线路上无功功率来达到调压目的的。并联电容补偿调压的优缺点如下，并联补偿是系统中非常有效的无功补偿手段，这些设备一般都是静止元件，具有有功损耗小，适合于分散安装等优点。普通并联电容器只能对无功功率实施有级调节，SVC等新型补偿设备可以实现对无功的平滑调节，并联补偿设备的主要问题在于同步调相机外，均为负调压特性，补偿容量与其装设地点端电压平方成正比，在电压较低时补偿容量下降，不利于电压的恢复。还可以采用并联电抗器调压，电抗器所起的作用，减轻空载或轻载线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压，用以改善长距离输电线路上的电压分布，可以使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动，同时也减轻了线路上的功率损失，当在大机组与系统并列时，降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列，还可以防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用单相快速重合闸。

3.4 可以采用适当减小系统的阻抗的方式。以前建设的电网由于当时电缆制造工艺的问题导致当时采用的都是小直径的电缆，这些小直径的电缆造成电压损耗过大，因此，对于城网内电网的改造要加快进行。

3.5 还可以采用组合调压的方式，组合调压是指采用多种调压方式相结合，从而达到调压的目的，由于各种调压方式各有优缺点，采用综合调压的方式可以将各个调压方式优缺点结合。

3.6 可以采用改变网络参数进行调压，如串联电容器、投停并列运行变压器，投停空载或轻载高压线路调压，特殊情况下有时采用调整用电负荷或限电的方法来调整电压。

4 在不同的时段根据情况灵活调整电压

4.1 工作日时对电压的调整

在平日工作日的时间里，电压变化曲线大多会遵循一定的规律，这种变化据统计主要是由用户负荷和输送线上功率的变化引起的。由于这种变化总是会遵循一定的规律，因此应对起来相对容易，但是电压调整一定要及时到位。

4.2 节假日时对电压调整

工作日时电压变化具有一定的规律只要把握好就可以相对容易的解决电压调整问题，与工作日需要调高电压不同，在节假日则表现为整个电网的电压普遍高，当然也不排除其中某些地区的电压下降严重。造成电网电压升高的原因是节假日全电网的用电负荷下降从而导致了电网电压的升高。在对节假日电压的调节上需要时刻关注，随时进行调压，保证供电网络的正常进行。

5 结束语

电压调整，调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。电压是衡量电能质量的基本指标之一，保障符合规范的电网电压对居民的生产生活有着重要的意义，因此工作人员需要对电网电压变化规律进行归纳，采用多种方式，切实做好电压调整保障工作。

参考文献

[1]刘俊科.浅谈电力系统的电压调整[J].中国电力教育，2011（6）.

[2]盛峰，高俊清.浅谈电网电压调整中[J].国高新技术企业，2008（15）.