小水電無功電量不足的分析與對(duì)策

1、精品文檔你我共享 腹有詩書氣自華 小水電無功電量不足的分析與對(duì)策 發(fā)表日期：2008-11-14瀏覽人數(shù)：88作者：周文強(qiáng) 來源：網(wǎng)絡(luò) 評(píng)論團(tuán)0條 【摘要】針對(duì)目前小水電站，尤其是農(nóng)村小型水電站，因受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響，無功上網(wǎng)時(shí) 有不足，這種現(xiàn)象不但影響了小水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也關(guān)系到電網(wǎng)的供電質(zhì)量。小水電無功 電量不足不但降低用電設(shè)備的工作效率，也降低電氣設(shè)備的使用壽命。降損節(jié)能、提高效率 旨在提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量和供電電壓水平，而小水電上網(wǎng)電能質(zhì)量的好壞也直接關(guān)系到電網(wǎng) 和小水電的安全、經(jīng)濟(jì)、高效、可靠運(yùn)行?，F(xiàn)對(duì)小水電無功電量不足的總結(jié)與分析，對(duì)如何 解決小水電無功電量不足提出幾點(diǎn)建議和處理方

2、法。 【關(guān)鍵詞】小水電；無功；分析；研究 0概述 隨著近年水電農(nóng)村電氣化縣建設(shè)資金的投入，農(nóng)村水電建設(shè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，尤其在水 力資源較好的偏遠(yuǎn)山區(qū)， 小水電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中所占比例逐漸壯大，水電上網(wǎng)電能質(zhì)量和 無功上網(wǎng)不足直接關(guān)系到電網(wǎng)的供電質(zhì)量和小水電的經(jīng)濟(jì)、高效、 安全、可靠運(yùn)行。滿足電 網(wǎng)對(duì)小水電無功上網(wǎng)電量的要求，是小水電和電網(wǎng)降損節(jié)能、 提高效率的重要管理手段和科 學(xué)的技術(shù)保障。經(jīng)濟(jì)有效解決小水電無功上網(wǎng)電量不足對(duì)水電站經(jīng)濟(jì)、 高效、安全、可靠運(yùn) 行致關(guān)重要。 1小水電無功電量不足的分析 1.1提高小水電無功電量的重要性途徑。電力系統(tǒng)無功電量不足對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、 可靠運(yùn)行將

3、產(chǎn)生很大影響，無功電量多少是衡量和考核電網(wǎng)電能質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì) 指標(biāo)之一。小水電無功上網(wǎng)電量是電力系統(tǒng)考核小水電站電能質(zhì)量的重要指標(biāo), 無功上網(wǎng)電 量直接與小水電的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行掛鉤。 針對(duì)這一情況，大部分小水電站相繼投入了物力、財(cái)力來 改善小水電無功上網(wǎng)電量的不足, 方法大都采用改造勵(lì)磁設(shè)備， 增大勵(lì)磁電流；投入發(fā)電設(shè) 備，枯水期調(diào)相運(yùn)行；增設(shè)電力電容等措施，雖然這些方法投資大，但也有效改善無功上網(wǎng) 電量和提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。 1.2小水電無功電量受上網(wǎng)電壓影響。小水電站大都建在偏遠(yuǎn)山區(qū)，上網(wǎng)線路半經(jīng)大，用 電負(fù)荷變化大，加之農(nóng)村小型水電站上網(wǎng)電壓等級(jí)較低，一般大都在 10kv電壓等級(jí)，后夜

4、 電壓高達(dá)11kv以上，按電力變壓器的最低檔電壓反映到低壓側(cè)電壓在 0.45kv左右，直接 影響小水電的無功上網(wǎng)電量不足。 1.3改變變壓器調(diào)壓范圍是滿足無功上網(wǎng)電量的不足的方法之一。針對(duì)這一原因，并通過 對(duì)小水電站電氣運(yùn)行理論分析，提出應(yīng)重視改變變壓器的變壓比即匝數(shù)比，有效改善無功上 網(wǎng)電量不足，在保持發(fā)電機(jī)端電壓400V 5%不變，增大主變壓器高壓側(cè)電壓值的變壓器設(shè) 計(jì)方法，從而改變高低壓側(cè)電壓有效值，并利用變壓器分接開關(guān)增大變壓器電壓調(diào)整范圍, 升高上網(wǎng)電壓，滿足無功上網(wǎng)電量。 從理論上講，該方法能保證發(fā)電機(jī)端電壓在規(guī)定值運(yùn)行, 提高發(fā)電機(jī)和電氣設(shè)備的使用壽命和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，有效解決無功上網(wǎng)

5、電量不足和電網(wǎng)供電質(zhì) 量。 2.1提高小水電無功上網(wǎng)措施的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性比較 2.1改善勵(lì)磁條件。采用改善勵(lì)磁條件，增大勵(lì)磁電流的方法是改善上網(wǎng)電量和供電質(zhì)量 的重要條件，勵(lì)磁控制質(zhì)量的好壞直接影響上網(wǎng)電量質(zhì)量和電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量, 但這種方 法不能完全有效解決小水電尤其是農(nóng)村偏遠(yuǎn)、上網(wǎng)條件較差的小水電站，當(dāng)電網(wǎng)電壓夜間過 高時(shí)，增大勵(lì)磁電流是有限的， 即使超出增大勵(lì)磁電流發(fā)電機(jī)額定值范圍，有些電站不但不 能滿足無功上網(wǎng)的需要，長(zhǎng)期超出發(fā)電機(jī)額定電壓值運(yùn)行對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣和使用壽命有很大影 響。 2.2增設(shè)電力電容。增設(shè)電力電容是有效補(bǔ)償無功電量不足的途徑，但這種方法需要設(shè)備 多、投資大、不宜節(jié)省

6、空間等缺點(diǎn)。 2.3利用發(fā)電設(shè)備調(diào)相運(yùn)行。對(duì)徑流式電站一般在枯水期，設(shè)備多的情況下采用，時(shí)間局 限性強(qiáng)。 2.4改變主變壓器變壓比及調(diào)壓范圍。也是有效改善水電站無功上網(wǎng)電量不足的有效措 施，是增大無功上網(wǎng)電量的有效途徑之一。該方法對(duì)新建和技改水電站在更換主變壓器時(shí), 根據(jù)電網(wǎng)電壓變化幅度范圍，進(jìn)行計(jì)算分析，在購(gòu)置設(shè)備時(shí)提供加工技術(shù)數(shù)據(jù)，該方法基本 不需二次投資和增加投資，可有效提高無功上網(wǎng)電量。存在問題是：改變變壓比是單一的追 求小水電無功上網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)利益，小水電占電力網(wǎng)比重大時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響, 而該方法示小水電上網(wǎng)電壓情況確定。 般情況是：小水電站在地方電網(wǎng)中所占比重小，當(dāng) 并入

7、無限大電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性軟， 不能左右電網(wǎng)電壓高低， 不會(huì)影響電網(wǎng)電壓質(zhì) 量。 3電網(wǎng)電壓參數(shù)分析及處理對(duì)策 3.1電網(wǎng)電壓參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析。通過對(duì)電網(wǎng)電壓變化幅度分析，并隨機(jī)抽查電壓變化幅度大 的夏、冬季目一天的電網(wǎng)電氣參數(shù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算分析見表一。 表一：電網(wǎng)典型電壓統(tǒng)計(jì)分析 電壓值高中低 一次側(cè) 12.1 kv 11.6 kv 11.0 kv 二次側(cè) 0.48 kv 0.46 kv 0.44 kv 夏季凌晨1-5點(diǎn)時(shí)段10kv電網(wǎng)電壓12.1kv經(jīng)降壓變壓器降壓后低壓側(cè)電壓為0.48kv ; 5 -9點(diǎn)時(shí)段10kv電網(wǎng)電壓11.6kv經(jīng)降壓變壓器降壓后低壓側(cè)電壓為0.46kv ; 9-18

8、點(diǎn)時(shí)段1 0kv電網(wǎng)電壓11kv經(jīng)降壓變壓器降壓后低壓側(cè)電壓為0.44kv ; 18-24點(diǎn)時(shí)段11kv電網(wǎng)電壓 經(jīng)降壓變壓器降壓后低壓側(cè)電壓為0.44kv ;網(wǎng)絡(luò)電壓過高無功上網(wǎng)受限制。 經(jīng)過對(duì)電網(wǎng)電壓即電氣參數(shù)分析計(jì)算確定，改變變壓器匝數(shù)比后，利用變壓器分接開關(guān) 調(diào)節(jié)匝數(shù)比，表二：變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算。 表二：變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 一次側(cè)二次側(cè) 開關(guān)位置電壓（kv）電流（kA）匝數(shù)開關(guān)位置電壓（kv）電流（kA）匝數(shù) I 12.17.61362 I 0.423145 n 11.68.01300 n 0.423145 川 11.08.41238 川 0.423145 W 10.58.81177

9、W 0.423145 V 9.99.31115 V 0.423145 通過計(jì)算電壓值表二可知，在電網(wǎng)電壓過高時(shí)，利用變壓器分接開關(guān)調(diào) 節(jié)電壓比即匝數(shù) 比可滿足水電站無功上網(wǎng)的需要。 3.2舉例分析。一臺(tái)180kv.A的三相變壓器，聯(lián)結(jié),鐵芯截面SFe=160cm2,鐵芯中最大磁通 密度Bm=1.445T,試求:（1）一次及二次側(cè)繞組的匝數(shù)；（2）按水電站設(shè)計(jì)計(jì)算變壓器要求，二次 側(cè)電壓應(yīng)在額定值不變， 利用高壓繞組抽頭和分接開關(guān)來升高高壓側(cè)電壓, 滿足升高電壓范 圍，現(xiàn)理論計(jì)算步驟和方法僅供參考? （2）高壓繞組抽頭及匝數(shù)見表二變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算”，通過利用高壓繞組抽頭和分接開關(guān) 來改變高低壓

10、側(cè)電壓有效值、使電壓有足夠大的調(diào)整范圍，有效解決電網(wǎng)電壓高對(duì)無功上網(wǎng) 電量不足的影響，從而提高水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電網(wǎng)供電質(zhì)量及電氣設(shè)備的使用壽命。 4改善無功上網(wǎng)不足的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 4.1經(jīng)濟(jì)效益。解決水電站無功電量上網(wǎng)的不足，滿足電網(wǎng)對(duì)水電站無功電量的技術(shù)和經(jīng) 濟(jì)考核，提高水電運(yùn)行功率因數(shù)值，保證水電上網(wǎng)電能質(zhì)量，解決電網(wǎng)不因少發(fā)一千乏無功 電量而扣減一千瓦有功電量和經(jīng)濟(jì)處罰的經(jīng)濟(jì)損失, 提高水電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益， 增加水電經(jīng) 濟(jì)收入。 4.2社會(huì)效益。提高電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，保障電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性, 解決小水電站無功上網(wǎng)電量不足，對(duì)改善電網(wǎng)功率因數(shù)、 降低電網(wǎng)電能損失，

11、提高電氣設(shè)備 運(yùn)行效率，為構(gòu)建節(jié)約、和諧、生態(tài)、環(huán)保型社會(huì)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 參考文獻(xiàn): 1周定頤.電機(jī)及電力拖動(dòng)M.北京：中國(guó)工業(yè)出版社，2005. 2方大千.等.變壓器速查速算手冊(cè)M.北京：中國(guó)水利水電出版社，2004. 3陳德坤.小水電所發(fā)無功受并網(wǎng)電壓波動(dòng)影響J.小水電，2002， （ 1）： 44. 作者簡(jiǎn)介：周文強(qiáng)（1972-），男，河南淅川人，大學(xué)學(xué)歷，助理工程師，主要從事水電 電氣設(shè)計(jì)和管理工作，E-mail:zhouwe nqia . 責(zé)任編輯:simuhxf 出師表 兩漢：諸葛亮 先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣 不

12、懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開張圣聽，以光 先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。 宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其 刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。 侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚 以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。 能”，是以眾議舉寵為督: 將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰 愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。 親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也； 親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。 先帝在時(shí), 每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。侍中、尚書、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣, 愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也U。 臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于 敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。 先帝知臣謹(jǐn)慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之