小水电无功电量不足的分析与对策

1、精品文档你我共享 腹有诗书气自华 小水电无功电量不足的分析与对策 发表日期：2008-11-14浏览人数：88作者：周文强 来源：网络 评论團0条 【摘要】针对目前小水电站，尤其是农村小型水电站，因受电网电压波动影响，无功上网时 有不足，这种现象不但影响了小水电站的经济运行，也关系到电网的供电质量。小水电无功 电量不足不但降低用电设备的工作效率，也降低电气设备的使用寿命。降损节能、提高效率 旨在提高电网的供电质量和供电电压水平，而小水电上网电能质量的好坏也直接关系到电网 和小水电的安全、经济、高效、可靠运行。现对小水电无功电量不足的总结与分析，对如何 解决小水电无功电量不足提出几点建议和处理方

2、法。 【关键词】小水电；无功；分析；研究 0概述 随着近年水电农村电气化县建设资金的投入，农村水电建设规模进一步扩大，尤其在水 力资源较好的偏远山区， 小水电装机容量在电网中所占比例逐渐壮大，水电上网电能质量和 无功上网不足直接关系到电网的供电质量和小水电的经济、高效、 安全、可靠运行。满足电 网对小水电无功上网电量的要求，是小水电和电网降损节能、 提高效率的重要管理手段和科 学的技术保障。经济有效解决小水电无功上网电量不足对水电站经济、 高效、安全、可靠运 行致关重要。 1小水电无功电量不足的分析 1.1提高小水电无功电量的重要性途径。电力系统无功电量不足对电力系统的安全、经济、 可靠运行将

3、产生很大影响，无功电量多少是衡量和考核电网电能质量的重要技术指标和经济 指标之一。小水电无功上网电量是电力系统考核小水电站电能质量的重要指标, 无功上网电 量直接与小水电的经济运行挂钩。 针对这一情况，大部分小水电站相继投入了物力、财力来 改善小水电无功上网电量的不足, 方法大都采用改造励磁设备， 增大励磁电流；投入发电设 备，枯水期调相运行；增设电力电容等措施，虽然这些方法投资大，但也有效改善无功上网 电量和提高电网供电质量。 1.2小水电无功电量受上网电压影响。小水电站大都建在偏远山区，上网线路半经大，用 电负荷变化大，加之农村小型水电站上网电压等级较低，一般大都在 10kv电压等级，后夜

4、 电压高达11kv以上，按电力变压器的最低档电压反映到低压侧电压在 0.45kv左右，直接 影响小水电的无功上网电量不足。 1.3改变变压器调压范围是满足无功上网电量的不足的方法之一。针对这一原因，并通过 对小水电站电气运行理论分析，提出应重视改变变压器的变压比即匝数比，有效改善无功上 网电量不足，在保持发电机端电压400V 5%不变，增大主变压器高压侧电压值的变压器设 计方法，从而改变高低压侧电压有效值，并利用变压器分接开关增大变压器电压调整范围, 升高上网电压，满足无功上网电量。 从理论上讲，该方法能保证发电机端电压在规定值运行, 提高发电机和电气设备的使用寿命和经济运行，有效解决无功上网

5、电量不足和电网供电质 量。 2.1提高小水电无功上网措施的技术性和经济性比较 2.1改善励磁条件。采用改善励磁条件，增大励磁电流的方法是改善上网电量和供电质量 的重要条件，励磁控制质量的好坏直接影响上网电量质量和电力系统的供电质量, 但这种方 法不能完全有效解决小水电尤其是农村偏远、上网条件较差的小水电站，当电网电压夜间过 高时，增大励磁电流是有限的， 即使超出增大励磁电流发电机额定值范围，有些电站不但不 能满足无功上网的需要，长期超出发电机额定电压值运行对发电机绝缘和使用寿命有很大影 响。 2.2增设电力电容。增设电力电容是有效补偿无功电量不足的途径，但这种方法需要设备 多、投资大、不宜节省

6、空间等缺点。 2.3利用发电设备调相运行。对径流式电站一般在枯水期，设备多的情况下采用，时间局 限性强。 2.4改变主变压器变压比及调压范围。也是有效改善水电站无功上网电量不足的有效措 施，是增大无功上网电量的有效途径之一。该方法对新建和技改水电站在更换主变压器时, 根据电网电压变化幅度范围，进行计算分析，在购置设备时提供加工技术数据，该方法基本 不需二次投资和增加投资，可有效提高无功上网电量。存在问题是：改变变压比是单一的追 求小水电无功上网的经济利益，小水电占电力网比重大时，对电力系统电压质量产生影响, 而该方法示小水电上网电压情况确定。 般情况是：小水电站在地方电网中所占比重小，当 并入

7、无限大电网运行时，发电机运行特性软， 不能左右电网电压高低， 不会影响电网电压质 量。 3电网电压参数分析及处理对策 3.1电网电压参数统计分析。通过对电网电压变化幅度分析，并随机抽查电压变化幅度大 的夏、冬季目一天的电网电气参数统计计算分析见表一。 表一：电网典型电压统计分析 电压值高中低 一次侧 12.1 kv 11.6 kv 11.0 kv 二次侧 0.48 kv 0.46 kv 0.44 kv 夏季凌晨1-5点时段10kv电网电压12.1kv经降压变压器降压后低压侧电压为0.48kv ; 5 -9点时段10kv电网电压11.6kv经降压变压器降压后低压侧电压为0.46kv ; 9-18

8、点时段1 0kv电网电压11kv经降压变压器降压后低压侧电压为0.44kv ; 18-24点时段11kv电网电压 经降压变压器降压后低压侧电压为0.44kv ;网络电压过高无功上网受限制。 经过对电网电压即电气参数分析计算确定，改变变压器匝数比后，利用变压器分接开关 调节匝数比，表二：变压器设计参数计算。 表二：变压器设计参数计算 一次侧二次侧 开关位置电压（kv）电流（kA）匝数开关位置电压（kv）电流（kA）匝数 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 通过计算电压值表二可知，在电网电压过高时，利用变压器分接开关调 节电压比即匝数 比可满足水电站无功上网的需要。 3.2举例分析。一台180kv.A的三相变压器，联结,铁芯截面SFe=160cm2,铁芯中最大磁通 密度Bm=1.445T,试求:（1）一次及二次侧绕组的匝数；（2）按水电站设计计算变压器要求，二次 侧电压应在额定值不变， 利用高压绕组抽头和分接开关来升高高压侧电压, 满足升高电压范 围，现理论计算步骤和方法仅供参考? （2）高压绕组抽头及匝数见表二变压器设计参数计算”，通过利用高压绕组抽头和分接开关 来改变高低压

10、侧电压有效值、使电压有足够大的调整范围，有效解决电网电压高对无功上网 电量不足的影响，从而提高水电站经济运行和电网供电质量及电气设备的使用寿命。 4改善无功上网不足的经济效益和社会效益 4.1经济效益。解决水电站无功电量上网的不足，满足电网对水电站无功电量的技术和经 济考核，提高水电运行功率因数值，保证水电上网电能质量，解决电网不因少发一千乏无功 电量而扣减一千瓦有功电量和经济处罚的经济损失, 提高水电运行的经济效益， 增加水电经 济收入。 4.2社会效益。提高电力系统供电质量，保障电力网络运行的可靠性、安全性和经济性, 解决小水电站无功上网电量不足，对改善电网功率因数、 降低电网电能损失，

11、提高电气设备 运行效率，为构建节约、和谐、生态、环保型社会将产生巨大的经济效益和社会效益。 参考文献: 1周定颐.电机及电力拖动M.北京：中国工业出版社，2005. 2方大千.等.变压器速查速算手册M.北京：中国水利水电出版社，2004. 3陈德坤.小水电所发无功受并网电压波动影响J.小水电，2002， （ 1）： 44. 作者简介：周文强（1972-），男，河南淅川人，大学学历，助理工程师，主要从事水电 电气设计和管理工作，E-mail:zhouwe nqia . 责任编辑:simuhxf 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣 不

12、懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光 先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其 刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚 以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 能”，是以众议举宠为督: 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰 愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也； 亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。 先帝在时, 每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣, 愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也U。 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于 败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。 先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之