无人值班变电站电压及无功管理问题分析_免费论文全文下载

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【摘要】随着社会的发展，各式各样的电力设备逐步走入我们的生活当中，因此对于电力供应的需求也越来越大。电力供应的主要输送渠道是电力网络，而这些网络中间每隔一段都会设立一个网络枢纽，这个网络枢纽就是变电站。变电站在电网当中的主要作用是改变电压、调节电能，对于变电站电压实施的管理方式是无人值班式，这种方式极大的降低了工作的难度以及危险性。本文对无人值班变电站电压及无功管理存在的问题进行分析，通过电力系统电压过高或过低所产生的危害，详细阐述了变电站变电过程当中应该注意的事项并且提出一些解决的措施。

【关键词】电力网络;变电站;无人值班;无功管理
现代所使用的电力设备对输电电力的电压都有一定的要求，设备在其规定的电压范围内运行可以使其运行的效率最大化，而过低或者过高的运行电压既达不到运行的标准，同时还会导致设备的使用寿命大大的缩短。所以，变电站是否正常工作，直接关系到了用户的切身利益，因此变电站的变压工作和无功管理问题必须得到重视，确保电力系统电压在合格范围内运行，为用户提供优质、安全、可靠的电能。
1.无人值班变电站
无人值班变电站是一种新兴的现代化控制技术所操控的变电站，它依靠计算机对不同地点的设备进行管理和监控，由专业人员通过计算机发出准确的指令来指挥整个变电所的工作。随着科技的不断发展，无人值班变电站已经被广泛的推广和使用，但是要做到真正的安全运行，还要对无人值班的管理进行加强。所谓的无人值班式管理并不是完全不依靠人来进行，而是需要高素质的人员进行充实的训练，使用先进的设备，相互合作，共同做好管理工作，实现减少人员配备，提高生产效率的效果。从安全运行角度出发，部分改造后的变电所的部分具体操作必须要由专业人员到现场进行，而且部分设备的隐患不能使用自动化系统完全的显现出来，所以需要配备人员在现场。要对运行管理进行明确的职责分工，责任不明确会造成无人负责的现象，所以要做到协调配合、政策合理、职责分明以便做好运行的管理。
2.电压不稳的危害
2.1 电压过高
电压是衡量电能质量的一个指标，每个电器设备对于运行电压都有规定，电器在规定电压以上的电压工作，会直接影响设备的绝缘性，降低设备的使用寿命。电力设备在过高的电压下运行，会导致发电机、变压器、电容器等电器部件的绝缘性降低，有的时候甚至会导致绝缘层击穿，损害电器本身。另一方面过高的电压会直接导致变压器和电动机铁芯的饱和度增大，使铁芯损耗增加，导致整个设备的温度过高，缩短变压器的使用寿命。总的来说，高电压下用电设备处于一种超负荷状态运行，长时间保持这种状态将会提前结束设备的使用寿命。
2.2 电压过低
一般来说，由电厂产生的电能输送到变电站的时候总的功率是一样的，而功率又是有电压乘以电流而得到的。如果在输送同一功率的电能时，电压过低，就会造成电流很高情况的出现，而高电流在电力的输送过程是十分不利的。过于强的电流会导致输电过程电能大量的损失，而损失的电流又对输电线路产生大量的热量，导致输电线超负荷工作，极大的降低了输电的效率。部分电力设备（如感应电动机）在低电压状态进行工作的时候，内部的电流将会增大，从而加大运行过程当中的能量损失，损失的能量转化成热能直接散布在电动机内部，造成温度过高而导致绝缘体加速老化。这样一来电动机的工作效率就会大大的降低，电气强度也会跟着降低，极大缩短了设备的使用寿命，而且严重的时候会导致电机自燃，烧毁内部构件。电动机再启动的时候需要较高的电压，而过低的电压常常会导致电机无法正常启动，延误设备的工作。实际的企业生产当中，许多的大型设备都对电压的要求极其严格，过低的电压会造成企业设备无法正常运转，影响生产的效率以及产品的质量。就比如电弧炉，电压过低会使其消耗的有功功率减少，使金属在其中的冶炼时间增加，从而影响产量和质量;严重时可能引起低电压保护动作，造成停电。如今的照明设施在启动的时候都需要瞬间的高压来支持，而低电压则会直接导致照明设施无法启动，影响正常的秩序。如今人们使用的许多电子设备也对电压有一定的要求，低电压可能会导致部分设备无法正常运作，影响通信、广播、电脑电视等运作。电力网络在运行的过程当中，要求电压要在其可承受的范围内，过高或过低的电压都会导致电网产生额外的负荷，影响电网的稳定运行。
3.电压的调整规则
目前电网大量普遍地使用并联电容器组无功补偿装置，该装置在降压变电站中起着补偿无功负荷减少上一级无功功率流动、提高系统功率因数、降低线路损耗、提高设备的利用率以及电能质量的作用。
在整个电网系统当中，电压与系统无功存在着很大的联系，当电网当中一个节点的电压发生改变的时候，系统当中属于此部分的无功潮流也必定会跟着产生变化。而反过来，当电网当中每个部分的无功潮流发生变化，势必其电压也会产生相应的改变。因此，在进行电压的调整的时候，就要以无功的分布来进行结合分析，寻找最有的调压方案。对于无人值班变电站来讲，为了使电压与无功达到需要的值，通常采用调节主变有载调压分接头档位和投切电容器组来改变电压和无功。电网系统当中，主变分接头以及电容器组的投切都对电压和无功有一定的影响。实际操作当中，主变分接头主要是用于调节电压的，而电容器组的投切则对电压以及无功都有调节的作用。无人值班变电站的管理当中电容器组应就地补偿无功负荷，不向系统倒送，以维持母线电压不过高或过低;系统电压降低时，首先应以投电容器组为主，如果电压还没达到要求，再调有载调压变压器的分接头;当系统电压过高时，应先调有载调压变压器的分接头，如果满足不了要求，再退出电容器组。
4.电压调整注意事项
首先是变压器调节分接开关应注意的事项：（1）电力系统在无功不足的情况下，不适合利用调节分接开关的方式来提高电压。因为这种方式在升高电压的同时，造成了大量的功率损失，最终不光达不到提高电压的效果，还会极大的影响正常的电力输送。（2）在进行调压的时候，应该由上到下、有主到次进行调节，还要实时的监控分接开关的电压、电流情况，防止操作上的错误和负载过大。（3）在变压器超负荷工作的时候，为了防止变压器过热烧坏，要及时的调节分接头。（4）两台有载调压变压器并联运行时，允许在85%变压器额定负荷电流及以下的情况下进行分接变换操作，不得在单台变压器上连续进行两个分接变换操作，必须一台变压器的分接变换完成后再进行另一台变压器的分接变换操作。
其次就是电容器组投切的注意事项：正常的情况下，电容器是否投入运行是依靠系统无功负荷分布或功率因数及电压来进行决定的，当母线电压超过电容器的额定电压的1.1倍时或电流达到额定电流的1.3倍时，应将电容器组退出运行。而当电容组的温度超过40℃的时候，就应当及时的将电容组退出，防止其受到破坏。电容器组不可带残留电荷合闸，电容器组开关拉开后再投入运行的时间间隔应大于5min，以使电容器组有充分的放电时间，防止因带电荷合闸造成事故;由于电容器组的开关断开后马上合闸，电容器组来不及放电，在电容器组中就有可能残留着与合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。投切电容器组要得到所属调度值班员的同意。
5.合理安排工作
无人值班变电站的工作不是只依靠系统来进行，仍需部分的远程操作人员和维护人员。所以要对相关的工作时间、工作范围进行合理的安排。位于监控中心的班员，要严格按照调度每季编制下发的高峰、低谷、平峰电压曲线进行调压，做好电压及无功管理工作。同时，要将监控的每一个部分详细划分到每个人，一旦发生异常可以及时的调配维护人员进行检修。对于用电高峰和低峰时间段，也要合理的安排人员进行监控，使人员的劳动力得到合理分配。
6.结语
电力网络的运作，关系到一个地区和一个国家的整体发展水平，更加影响着本地区的稳定。为了建立一个和谐、舒适的生活环境，就要加强电网每个细节的管理，在运用先进技术的情况下最大限度的降低事故的发生率。
参考文献
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