电气和电压事故的预防

先先，事故处理条例规定，电网电压事故的电压是电能质量的重要指标。事故处理规程规定系统中心点电压(即省调规定的电压监测母线，下同)超过规定的电压曲线值5，持续时间超过1小时。构成障碍，超过2小时算事故；如果超过电压曲线规定值的10，持续时间超过30分钟也构成障碍，超过1小时也算事故。省长负责处理电压事故。二、电网电压不合格的危害1。各种电力用户用电设备均按额定电压设计制造。这些设备在额定电压下运行可以达到较佳效果，电压偏离额定值太多，会对用户产生不利影响。比如照明灯，它的光效、光通量、使用寿命都和电压有关。当电压升高时，白炽灯和荧光灯的光通量会增加，但使用寿命会缩短；相反，如果降低电压，光通量就会降低，灯就不会发出足够的光，影响人的视力和工作效率。异步电动机的电磁转矩与其端电压的平方成正比。当电压降低10时，电机速度降低，扭矩降低约19。如果电机驱动的机械负载不变，电压降低，电机转速降低，滑差增大，定子电流增大，发热增大，绕组温度升高，绝缘老化加速，使用寿命缩短。当端电压过低时，电机可能会停止运行，甚至在重载下无法启动。电炉等电加热设备的输出与电压的平方大致成正比，电压的降低会延长电炉的冶炼时间，降低生产率。2.对于电网来说，电压降低会增加电网的功率损耗。当电压过低时，可能危及电网运行的稳定，造成电压崩溃。高压会影响设备的绝缘。因此，确保用户电压接近额定值是电网运行调整的基本任务之一。3.低高压原因1。电压低的原因(1)供电网或配电网结构不合理，特别是部分农村电力线路传输距离长、供电半径过大、导线截面过小，导致线路电压损耗过大。(2)由于无功电源不足或无功补偿设备管理不善、长期失修、频繁停机等原因导致无功平衡被破坏，是电网电压水平普遍下降的根本原因。(3)干式变压器抽头位置不合理。(4)电网接线不合理、负荷大、负荷功率因数低、电力设备检修、线路故障等。可能导致电网电压下降。2.电网电压高的原因随着现代电网的发展，20-30万千瓦大容量机组直接接入超高压电网，500千伏超高压线路投入运行。每100 km的充电功率(容性无功)约为10万Kvar，使得220 kV-500 kV超高压电网中无功过剩，主网电压过高。这是电网发展的新课题。四.电网电压调整措施充足的无功电源是确保电网更好运行电压水平的必要门槛。然而，为了使所有用户的电压质量满足要求，必须采取各种电压调节措施。就电网而言，调整用户端电压的主要措施有：(1)适当选择干式变压器的比例；(2)改变线路参数R、X和无功功率分配，降低网络电压损耗。为了保证中心点电压变化不超过规定范围，在无功功率平衡的前提下，可以采用以下调压方法：1 .通过调节干式变压器的分接头电压调节来改变干式变压器的变比，可以提高或降低二次绕组的电压 #p#分页标题#e#

由于电压不能根据负荷变化灵活调整，许多城市电网对110千伏及以上的干式变压器逐渐采用有载调压干式变压器。(2)有载调压有载调压干式变压器可以在有载运行的阈值下切换其抽头，其调压范围大于普通干式变压器，调压级数较多，调压范围可达额定电压的20-30。因此，110千伏及以上干式变压器得到了广泛应用，随着农网改造二期工程的关闭，干式变压器也在农网得到了大力推广。2.通过电压调节改变电网无功分布的方法是在输电线路末端靠近用户的地方安装并联无功补偿设备。电网无功补偿设备主要包括同步摄像机、静电电容器和静止补偿器。(1)同步可调摄像头本质上是一个只能产生无功功率的发电机。它在过励磁运行期间向系统提供感应无功功率，并在欠励磁运行期间从系统获取无功功率。因此，通过改变同步电机的励磁，可以平滑地改变其无功功率的大小和方向，从而平滑地调节局部区域的电压，不仅可以提高电压，还可以降低电压。同步电机可配有自动调节励磁装置，当电网电压下降时，自动增加输出无功功率，以维持系统电压。特别是有强制励磁装置时，系统发生故障时，可以提高电网电压，有利于提高电网的稳定性。然而，同步相机是旋转机械，操作和维护复杂，有功功率损耗大，投资成本高。在内经常安装在枢纽变电站。在外，很少使用静态补偿器，取而代之。(2)静电电容可以三角形和星形连接到变电站的母线上，只能提供电网的无功功率，不能吸收无功功率。它提供的无功功率QC与其所在节点的电压u的平方成正比，也就是说，当电压下降时，它提供的无功功率也随之下降。因此，当电压因电网故障或其他原因下降时，输出无功功率反而降低，导致电网电压继续下降，这就是静电电容的缺点。静电电容器的安装容量可大可小，可以集中使用，也可以分散使用，就地提供无功功率，以减少线路上的功率损耗和电压损耗。静电电容器单位容量投资成本低，运行中功率损耗小，维护方便。为了调节运行中电容器的功率，可以将电容器连接成几组，根据负载变化成组接通和断开。它广泛应用于系统变电站和用户变电站。(3)静止补偿器静止补偿器又称可控静止无功补偿器，是一种动态无功补偿电源。其特征在于可控电抗器和静电电容器并联

用，电容器可发出无功功率，可控电抗器则可以吸收无功功率，可以按照负荷变化情况进行调节，因而使母线电压保持稳定。它能快速、平滑地调节电压，运行维护方便，功率损耗小，对不平衡的负荷变化可以作到分相补偿，对冲击负荷的适应性较强，我500KV变电站大都安装了静止补偿器。另外，对于目前一些离电厂较近的500KV的变电站，由于500KV进线线路充电功率较大，使得这类变电站主干式变压器的一次电压较高，为了使二次侧的电压符合要求，仅靠调整干式变压器分接开关有时很难奏效，因此通常会在二次侧母线上并联一些分组的电感线圈，以便根据电压的波动，适当增加无功功率和电压的损耗，达到降压的目的。3、改变线路参数R和X的方法调压电压损耗可近似为电压降的纵向分量：从上式可知，在输送功率一定时，改变参数R和X的大小，可以改变电压损耗，起到调压作用。（1）用串联电容补偿线路参数的方法调压在高压电网中，通常电抗X比R大得多，用串联电容的方法，改变线路电抗以减小电压损耗。对于负荷功率因数低、输送功率较大、负荷波动大、导线截面较大的线路，串联电容器调压，效果尤其显著。（2）按允许电压损耗选择导线截面在低压电网中，用户很多又很分散，容量又不大，且导线截面较小，电压损耗中PR/U分量所占的比重较大，并联补偿和串联补偿不仅不经济，且均受到限制，对于这种电网，改变导线电阻将取得一定的调压效果。因此在低压电网的设计和建设中，按照规定的允许电压损耗，选择适当的导线截面，是保证用户电压质量的重要措施之一，随着农网改造二期工程的进行，这一措施得到了很大程度的落实，农网中，因导线截面小造成线路功率和电压损耗大的状况得到了很大程度的改善。（3）用串联电感线圈增加线路无功功率和电压损耗的方法调压对于一些输电距离远、输送功率大的500KV线路，由于线路的充电功率较大，整个线路呈现容性，功率因数高，使线路末端的电压很高，这时通常采用在线路上串联电感线圈的方法，吸收线路上过剩的容性无功，增加电压损耗，以达到调压的目的。4、辅助性调压措施——通过变更发电机的励磁电流改变发电机的端电压来调整电压这种方法一般可在额定电压的±5范围内调节电压。对孤立电厂直接供电的小型电网，因线路不长，其电压损耗不大，故改变发电机电压就可满足用户的电压质量要求。但对多级变压的供电范围大的系统，仅借发电机调压一般不能满足要求。五、正常运行时变电站和配电所的调压原则正常运行时，装有有载调压干式变压器和无功补偿设备的变电站及配电所应主动根据省调（或地调）每季度编制下发的各电压中枢点允许电压变动范围（即电压曲线）进行电压调整。从干式变压器的电压负荷关系，我们知道，用调节干式变压器分接头的方法调压时，随着分接头的升高，干式变压器的变比在减小，次级绕组的输出电压在升高，但在这个过程中，干式变压器自身的功率损耗，特别是无功功率损耗也在增加。也就是说，当电网因某种原因造成无功缺额时，通过调整干式变压器分接头的方法调压，将要增加电网的无功缺额，造成其它地区的电压继续下降。因此，对既有有载调压干式变压器又有无功补偿设备的变电站及配电所，正常运行情况下具体的调压原则一般为：1、电压降低时，优先考虑投入无功补偿设备，再调干式变压器分接头，但要避免向系统倒送无功功率。2、电压升高时，优先考虑调整干式变压器分接头，再考虑退出无功补偿设备。无功补偿设备的投、切要得到所属调度的同意。六、电网电压事故处理1、处理中枢点电压过低事故的措施（1）令与低电压中枢点相邻近的发电厂和装有无功补偿设备的变电站增加无功出力，必要时可降低发电厂的有功出力（但频率要合格），增加无功出力。但处理位于远距离送电的受端中枢点电压过低时，应考虑增加受端发电厂的有功出力；（2）令其它乃至全系统的发电机、调相机、静止补偿器、静电电容器均加满无功出力，但注意不要使本来就高的中枢点电压超过允许值；若上述处理方法无效，中枢点电压仍然过低，则应限制用电，必要时可以拉闸。拉闸限负荷的原则顺序为：1、拉限电压低又超用电的地区负荷；Ⅱ、拉限设备过载的供电区的负荷；Ⅲ、按事故拉闸顺序拉闸限电。2、处理中枢点电压过高事故的措施（1）令与高电压中枢点相邻近的发电厂和装有调相机、静止补偿器和静电电容器的变电站降低无功出力至较低，调相机改为进相运行（吸收感性无功功率）；（2）令其它乃至全系统的发电机和调相机、静止补偿器和静电电容器均降低无功出力，乃至较低，但不要使本来就低的中枢点电压低于允许值；（3）令与高电压中枢点相邻近的发电厂带轻负荷的部分机组停机。此外，为了保持电网稳定，防止发生电压崩溃事故，在系统中应设若干监视点，并规定电压下降的事故极限值。当电压监视点电压降至事故极限值时，发电厂和装有调相机的变电站的值班员应利用发电机和调相机的过负荷能力增加无功出力来维持电压，并报告省调。而省调应迅速增加（投入）系统所有的无功备用容量和有恢复提高电压效果的有功备用容量，必要时切除部分用户，来提高电压并消除上述设备的过负荷。#p#分页标题#e#