電壓偏差計(jì)算時(shí)變壓器電壓提升問題研究

【摘要】電壓質(zhì)量是電能質(zhì)量重要指標(biāo)，有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了嚴(yán)格的電壓偏差范圍，進(jìn)行電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵守。電壓偏差計(jì)算時(shí)必須考慮的變壓其電壓提升，本文提出了一種簡便的通用的變壓器電壓提升值的計(jì)算方法，并舉例說明了其在電壓偏差計(jì)算過程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電壓偏差；變壓器；電壓提升；電能質(zhì)量

1.前言

電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對保證用戶安全和用戶安全和產(chǎn)品質(zhì)量以及電器設(shè)備的安全與壽命，有重要的影響[1]。在越來越多的電力系統(tǒng)中，電壓不穩(wěn)定已經(jīng)成為系統(tǒng)正常運(yùn)行的最大威脅，人們已將系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性和熱過載，功角穩(wěn)定性等放在同等重要的地位加以研究和考慮[2]。在各用戶和用戶設(shè)備的受電端，都存在一定的電壓偏差范圍，必須通過合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保電壓偏差在各種運(yùn)行方式下在國家標(biāo)準(zhǔn)的允許的范圍內(nèi)。電網(wǎng)各點(diǎn)的電壓水平各異，在電壓偏差在國家標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)時(shí)，合理選擇變壓氣的變比和電壓分接頭，與系統(tǒng)調(diào)壓方式配合，使系統(tǒng)電壓運(yùn)行在合理的水平上，對保證整個電網(wǎng)供電效率，確保系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，確保用戶設(shè)備安全和產(chǎn)品質(zhì)量是十分必要的。本文主要研究了在電壓偏差計(jì)算過程中變壓器電壓提升值得計(jì)算問題。

2.理論分析

2.1 變壓器電壓提升值的定義[3]

變壓器電壓提升值是指變壓器空載時(shí)，一次側(cè)線圈電源電壓運(yùn)行在額定電壓時(shí)，其二次測電壓與二次網(wǎng)絡(luò)額定電壓偏差，%。

2.2 電壓偏差計(jì)算原理分析

用戶受電端電壓偏差包含上級電網(wǎng)的電壓偏差和用戶供配電系統(tǒng)的電壓偏差，他們都運(yùn)行方式和負(fù)荷變化引起的，因此，在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)上級電力系統(tǒng)和自身負(fù)荷變化情況，進(jìn)行用電設(shè)備的電壓偏差計(jì)算，確保電壓偏差負(fù)荷受端電壓的要求。電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷之間變動，用戶負(fù)荷變化引起電網(wǎng)電壓損失變化，從而引起各電壓等級電壓偏差范圍逐級加大形成喇叭狀，如圖1所示。

為確保用電系統(tǒng)最遠(yuǎn)端用電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和提供供電質(zhì)量，調(diào)節(jié)變壓器分接開關(guān)室最常用的傳統(tǒng)方法[4]。普通電力變壓器只能在無勵磁的條件下調(diào)換電壓分接頭，一旦調(diào)定后，將長期運(yùn)行在該分接頭上，因此有最大和最小負(fù)荷一起的電壓總偏差不會因電壓分接頭位置的不同而變化。但改變分接頭的位置可以改變電壓正偏差和負(fù)偏差值的分配，進(jìn)而改變變壓器二次側(cè)電壓既受電端電壓水平，使最大和最小負(fù)荷下電壓正、負(fù)偏差保持在允許的范圍內(nèi)。改變變壓器電壓分接頭時(shí)還應(yīng)考慮到上級系統(tǒng)的電壓偏差△U1。

2.3 電壓偏差計(jì)算方法

按公式（1）在做電壓偏差計(jì)算時(shí)，假設(shè)通常最大、最小負(fù)荷確定后，回路電壓損失是已知，上級系統(tǒng)電壓偏差也是已知，最后把電壓偏差計(jì)算問題歸結(jié)為變壓器提升電壓e計(jì)算問題，以下給出一個簡單的通用電壓偏差辦法，同時(shí)，該算法可以計(jì)算表1中未列出的變壓器電壓組合的電壓提升值。

4.結(jié)論

電壓質(zhì)量是受電端電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證變壓器二次側(cè)電壓偏差在允許的范圍內(nèi)。根據(jù)系統(tǒng)所帶負(fù)荷特大小，供電距離，確定回路電壓損失和變壓器電壓提升至，確定變壓器電壓分接頭位置。本文給出了計(jì)算電壓偏差時(shí)變壓器電壓提升值計(jì)算的一通用方法。并舉例說明了其在電壓偏差計(jì)算過程中的應(yīng)用，希望能對電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)電壓偏差計(jì)算過程有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]SD325-1989，電力系統(tǒng)電壓和無功技術(shù)導(dǎo)則[S].

[2]王錫凡主編.王錫凡，方萬良，杜正春編著.現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M]，科學(xué)出版社，421-423.

[3]《鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)手冊》編委會.鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)手冊（上）[M].冶金工業(yè)出版社，1996：260-268.

[4]趙冬梅.變壓器電壓分接頭的計(jì)算與選擇[J].煤炭技術(shù)，2011，30（3）：40-42.

[5]GB/T 156-2007，標(biāo)準(zhǔn)電壓[S].

[6]GB 12325-2008，電能質(zhì)量 供電電壓偏差[S].

作者簡介：

譚鳳軍（1978—），男，內(nèi)蒙古包頭人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，自動化控制系統(tǒng)。

張帆（1982—），女，內(nèi)蒙古包頭人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)自動化，低壓配電技術(shù)。