蠢 羹文◎在电工学的教学中，学生对电力系统的 电压控制不甚了解，而电力系统的电压控制 又十分重要，现发表一下自己的见解。电力 系统中各种用电设备只有在电压为额定值时 才具有最好的技术和经济指标，但是在电力 系统的正常运行中，用电负荷和系统运行方 式是经常变化的，由此引起电压发生变化， 曼旌 璺ｇ 温爱华（齐齐哈尔市建材工业局技工学校） 非常高，是电压和无功功率自动控制发展的 必然趋势，是变电站实行无人值班的前提条 件。 ２、分散控制 我国目前多采用分散式控制方式，就是 整个自动控制系统按控制的性质和复杂程度 以及控制系统的组织结构，将全系统的监视 曼 星 旦匿团 曼 星 璺匾圈 浅谈对电力系统的电压控制 当负荷电压高时，调相机就欠励磁。优点是 可得到均匀的调压，既能发出无功功率，又 能吸收无功功率，而且由于装有自动励磁装 置，在故障时能保持电力系统的电压，从而 达到提高系统的稳定性：但缺点是造价高， 运行费用亦高，维护工作量大，而且损耗和 噪音较大，响应速度慢，已逐渐被各变电站 不可避免地出现电压偏移，电压偏移过大 时，必然给电力用户带来严重影响。 一、终端负载对电压的要求 众所周知，电力系统的电能质量主要包 括频率性能指标和电压性能指标。一般规定 负载电压允许的波动在±５％（额定电压）范 围内偏移。若电压偏差超过一定限值，电能 质量将受到影响。 二、电力系统的电压损失 １、变压器有损耗，损耗为输出端电网电 压的５％。 ２、线路过长有损耗，损耗为同等级电网 电压的５％。 三、电压对负载的影响 １、电压过低： 电压过低，将使电气设备不能发挥正 常功能甚至不能启动工作； （起重机、碎石 机、磨煤机等）异步机转矩下降，影响拖动 能力：异步机转速下降，影响产品质量；电 炉功率下降，增加冶炼的时间和产量。 ２、电压过高：电压过高，将可能使电气 设备的绝缘被击穿或烧毁，影响电气设备的 绝缘寿命：增大电机变压器的铁芯损耗，温 度增高，寿命减短；照明设备的寿命急剧下 降。甚至危及电力系统的安全，造成大面积 停电。因此，必须千方百计采Ｉ汉措施维持电 力系统的正常电压水平。 ３、电压闪变：冲击负荷产生的电压突 然下降和恢复，对附近电能用户产生不利影 响。 四、电压控制的方式 电力系统线路中存在的电压降落主要是 由于线路传输无功功率造成的，所以对电力 系统的电压控制往往是对线路中传输的无功 功率进行补偿。电压自动控制有集中式和分 散式（又称分层控制）两种。 １、集中控制 集中式是通过调度（数据采集及监控） 系统，采集包括各发电厂、变电所等中枢点 的电压、发电厂无功、变压器接头位置、无 功补偿设备开断、投入状态等状态量和数字 量，经计算机数据处理 以较短的时间调 整系统中枢点的电压，使偏离值减小，并调 整无功补偿设备的开断和投入以及变压器的 分接头位置，实现整个系统电压和无功功率 的闭环控制。这种控制方式自动化程度要求 和控制功能分别由不同的级别去完成，只有 属于全局的、综合的控制功能才由最高一级 来完成。这种方式不能从整个系统角度来进 行综合控制，只能在各地区实行自动控制， 不能达到最优控制的目的。 五、电压控制设备 在电力系统中电压补偿的方式、设备很 多，按发电、输电可分为利用发电机调压、 利用有载调压变压器变比调压和利用无功补 偿设备调压三类。 １、发电机 发电机调压是利用发电机励磁调节系 统，通过对发电机端电压进行负反馈并经励 磁机励磁来维持端电压的，可实现逆调压来 满足负荷对电压质量的要求，不需附加投 资。这种方法在全世界都已普遍采用，但有 局限性，一股只适用于发电机不经升压直接 向用户供电的简单系统。当发电机经多级变 压向负荷供电时，仅靠发电机调压就无法满 足系统中各点的电压要求，必须与其它调压 方法相配合。 ２、有载调压变压器 利用有载调压变压器变比调压，能够 在电力网电压变化和负荷变化时，不停电地 改变变压器分接头位置以满足调压要求，调 节速吱电铰快，１斫且便于寰现自动化．是一 种有效的调压措施。但它的价格较高，运行 维护较复杂，并且只有当系统无功功率电源 容量充足时，用改变变压器变比调压才能奏 效。因此，它在无功功率充裕时才显得灵活 而有效，尤其是系统中个别负荷的变化规律 以及它们距电源远近相差悬殊时。这种方法 主要适用于系统问联络线和中低压配电网络 中分散调压。 ３、无功补偿设备 利用无功补偿设备调压是在无功功率供 应不够充裕的情况Ｆ采取的调压措施。无功 补偿设备调压按设备的结构可分为同步调相 机（有旋转部件）、机械无功补偿静态调压 设备和电子无功补偿动态调压设备三种。 （１）同步调相机实质是只能吸收或发出无 功功率的发电机，在过激运行时向系统供应 感性无功功率，欠激运行时从系统吸收感性 无功功率。对它的控制，与发电机调压一样 通过励磁系统来完成。 当负荷电压低时，调相机就过励磁； 弃用。 （２）机械无功补偿静态调压设备包括并 联电容器和并联电抗器，与系统并联。它 们分别向系统提供和吸收感性无功功率。并 联电容器的优点是损耗小、效率高、设备费 用低、运行费用低、结构简单、维修方便、 适用性强：缺点是不能连续调节、负荷的调 节特性较差、对系统中的高次谐波有放大作 用。对它的控制，是根据配电网无功的变 化，采取不同容量电容器的投切方式或组合 投切方式。 并联电容器现在我国使用得最普遍，在 老变电站和新建变电站中广泛得到应用，如 在成都准备修建的成都花园变电站就是采用 并联电容器，并联电抗器主要应用于线路负荷 轻、无功功率充足、电压偏高的场所，控制 方式与并联电容器基本相同。 （３）电子无功补偿动态调压设备是应用 ＦＡＣＴＳ（灵活交流输电系统）技术，能实时、快 速地控制线路电压的设备，包括静止无功补 偿器、新型静止无功发生器和统一潮流控制 器。 静止无功补偿器能够通过大功率电力电 子器件——晶闸管的导通情况来快速控制 并联电容器或并联电抗器的投入和撤出，控 制方式一般采用对设备接入点电压的负反馈 来控制晶闸管的导通角，从而实现并联等效 电纳的变化，改变无功补偿功率，达到稳定 电压的目的。 根据电容器、电抗器的连接方式，静止 无功补偿器又分为晶闸管控制电抗器、晶闸 管投切电容器、固定电容器与晶闸管控制电 抗器和晶闸管控制电抗器、电容器。 新型静止无功发生器是采用大功率半导 体器件构成自换相变流电路的动态无功补偿 设备。它通过直流电容器、桥式变流器以及 连接电抗或降压变压器与线路相并联，向线 路提供或吸收无功功率，稳定并联点电压。 控制方式是通过改变可关断晶闸管的 导通角和导通时间，控制桥式变流器产生交 流电压基波的相位和幅值，间接控制的交流 侧电压。在日本和美国该设备已投入商业运 行，在国内清华大学和河南电业局已研制出 其模型并进行了试运行。 １４３
