电力变压器及电力系统的电压调整

邝俊华

【摘 要】电压是衡量电能质量的重要技术指标。随着城市化进程的不断发展，电压的质量对于人类社会的生产生活具有重要意义。结合我国的实际情况对电力系统电压调解措施进行了归纳总结，并对它们的使用环境进行阐述说明，以便为后来的建设者提供参考。

【关键词】电力变压器；电力系统；调整

电压是电能质量的重要指标，电压不合格会对电网造成严重危害。电压偏移过大，会影响工农牧业生产，或者损坏电力设备，甚至造成大面积停电。

一、电压偏移的原因

随着城市化进程的步伐不断加快，城市楼房越来越多，拥有城市户口的居民越来越多，并且日益呈上升趋势用电高峰期带来的电压压力大使得城市化质量受到考验系统滞后的无功负荷和线路损耗所引起的系统电压损失，导致电压偏移。

二、电压调整的原理

电力系统地运行的电压水平取决于无功功率能否平衡系统的无功功率输出应满足在额定电压下测量的系统负荷和网络损耗的无功功率需求否则会偏离额定电压产生电压偏差另外为了确保运行可靠性并且能够适应增长的无功功率电力系统还必须预留一定的无功容量作为备用当系统无功功率充足时系统可以运行在更高水平的电压但是当系统无功功率不足时，运行电压水平较低这时需要装设补偿无功功率的设备由于电力系统供电区域范围非常广阔无功功率不适宜长距离输送所以负载所需的无功功率应该尽可能的分层分区的平衡根据无功功率的平衡原理可知对电压调整可从无功功率补偿和降低网损两个方面入手。

三、电压调整的基本方法和适用环境

电压调整的方法分为传统的调压方法和现代调压方法传统的调压方法主要有逆调压顺调压常调压三种类型现代调压手段主要有以下三类：（1）调节发电机励磁电流改变机端电压；（2）调整变压器抽头改变变比；（3）改变电力网络参数和无功功率分布降低压损。

（1）逆调压：利用最大负载是来提高中枢点的电压与额定电压高5%相比，用来补偿线路因负荷增加而产生的线路损耗在最小负载时降低中枢点地电压使它等于线路的额定电压防止造成低负载时的电压过高主要适用于负荷变化较大线路较长的大型电网优点和缺点：大多数逆调节模式的实现是非常困难的通常需要在中枢点配备一组贵重且先进的调压设备。

（2）顺调压：最大负载时允许电压降低但不得少于102.5%的额定线电压在最小负载时允许电压升高但不超过107.5%的额定电压主要用于线不长负荷变化很小线路电压损失小的小型电网优势和劣势：顺调压是一种低电压调整需求最容易实现通常利用普通变压器抽头可以实现。

（3）常调压：只要中枢点电压仍然在2%到5%的线路额定电压数值范围内就不需要根据负荷的变化来调整中枢点的电压主要适用于24小时内负载变化不大，线路电压的损失较小的中型电网优点和缺点：常调压模式比较逆调压方式要求低一般不需要配装贵重的调压装置，通过调整普通变压器抽头或提供静电电容器来满足要求

（4）调节发电机励磁电流改变机端电压：发电机是一种重要的调压设备在电网中不仅可以提供有功功率还可以提供无功功率通过调整发电机的励磁电流可调节电压当负荷较大时电网损失的电压较高，终端用户电压很低可以通过增大发电机励磁电流来提高电网电压增强电压稳定性当负荷较小时电网损失的电压降低，终端用户的电压升高可以通过降低发电机的励磁电流来降低电压适用环境：在供电线路不长且线路的电压损失不大的情况下，调节发电机的电压是最方便经济的方法优缺点：在几个电厂并行的系统中假如调整个别电厂的母线电压将会导致系统中的无功功率再分配这将与无功功率的经济分配产生矛盾因此在大型电力系统中，调节发电机电压只作为辅助的调压措施。

四、电压的调整

考虑到电网负荷高峰时供电线路上电压的损耗将增大，应将中枢点电压增大来弥补甚至抵消电压损耗的增大部分，叫做逆调压方式。同理，电网低谷负荷时相应的线路上电压损耗小，将中枢点电压降低来补偿电压损耗减少的部分。供电线路较长、负荷变动较大的中枢点宜采用这种调压方式。采用逆调压时，高峰负荷时可将中枢点电压升高到比额定值高5%，低谷负荷时将其降为额定值。

另外，通过调整变压器变比调整电压。双绕组变压器的高压绕组和三绕组变压器的高中压绕组一般都有若干个分接头可供选择，通过选择不同的分接头，使变压器变压比例发生变化，从而达到调压目的。在无功充裕的系统中，运用各种类型的有载变压器调压方便、有效，而且有些负荷不采用有载调压变压器几乎就无法获得负荷需要的电能质量，中低压配电网中因为输电线路电阻较大，通过无功功率调压往往效果不够好，经常不得不采用具有分接头的有载调压变压器。但是只有当无功充足时，用改变变压器变比调压才会有效，当系统无功不足时，必须先增设无功补偿设备。若在无功不足时调节变压器分接头升压，可能引起整个系统电压的"崩溃"，因为节点电压平方与无功功率成正比，若该点电压升上去了，则该点所需要的无功会更多，最终导致整个系统的电压继续下降，导致电压"崩溃"。

五、电力变压器的维护

一般来说，变压器产生故障主要是由于其内部的组成、电路等方面出现了电力损耗而造成的，而外在的人为因素或者是其他方面也有可能造成其故障的产生。电力变压器作为一种能量的转化的设备，它在电压的转变以及电流的运输过程中有着不可取代的地位，在电力系统中有着最核心的地位。如果电力变压器发生故障，会导致电力的供应发生中断，甚至会引发火灾等一系列安全事故，对社会生活以及经济的发展都可能造成重大损失。

首先，变压器中的油由于长时间使用而没有更换，其中漏进了雨水和浸入了潮气，再加上油温经常过热，就容易造成油质的变坏。而油质变坏则导致变压器的绝缘性能受到影响，这种情况就容易引起变压器的故障。变压器如果运行正常，其中产生的电磁交流声的频率会相当稳定，而如果变压器的运行出现问题，在变压器中就会偶尔产生不规律的声音，表现出异常现象。变压器正常运行时，油位应保持在油位计的1/3到1/4之间。假如变压器的油位过低，油位低于变压器上盖，则可能导致瓦斯保护及误动作，在情况严重的时候，甚至有可能使变压器引线或线圈从油中露出，造成绝缘击穿。若是油位过高，则容易产生溢油。

在变压器的日常维护工作中，要做到实时监视变压器的运行状况，特别是在过负荷运行时，更是要缩短监控的周期。定期巡视变压器的电压、电流、上层油温等，并经常对变压器的外部进行检查。日常维护的具体工作有：对套管、磁裙的清洁程度进行检查并及时做好清理工作，以保证磁套管与绝缘子的清洁，避免闪络事故的发生；冷却装置运行时，要确认冷却器进油管和出油管的蝶阀，保证入口干净无杂物，散热器通畅进风；风扇在运行中运转是否正常，有无明显振动及异音，潜油泵的转向是否正確，冷却器有无渗漏油现象，有无异常声音及振动，分路电源自动开关闭合是否良好。同时要定期试验相关的消防设施。这样，才能有效保证电能供应质量的稳定安全。

结束语：

根据实际需求来调节电压保证供电可靠性和系统的正常运行，以符合居民和企事业的需求，促进社会向前发展，推动整个人类的生活不断改善和提高，为城市化进程提供可靠的电力保障。

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