500kV变电站的电压调整 |
更新时间:2019-01-26 发布:www.1024sj.com |
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摘 要:介绍了500kV变电站的调压方式和调压手段,并对换压手段进行了比力。 关头词:变电站;电压;调整 Abstract:Thispaperintroducesandcomparesvariousvoltageregulatingmodesandmeansfor500kVsubstations. Keywords:substation;voltage;regulation
电压做为电能质量的主要指标,对电网稳定及电力装备平安经济运行,对工农业生产及人平易近生活都有着直接影响。随着电力系统规模扩年夜与电网运行工况的变化,并基于用户对电压稳定的要求,一般会对系统有普遍影响的枢纽点电压进行控制。500kV变电站作为电网的重要枢纽点,网(省)调给定电压设定值,以便加以监视与控制,以协调各地域的电压水平。1电压调整方式 为使遍地电压控制在及格范围,各级调剂给一些有调控能力的厂、站下达电压曲线,凡由各级调剂下达电压曲线的各级母线电压,均应按下达的电压曲线进行监测、调整。调压即是电压曲线尺度上实现无功功率的产、供、销平衡。求过于供时电压偏低,其极限状态会引发电压解体,危及整个电网的平安稳定;供过于求,电压偏高,极限状态会缩短电气装备寿命甚至烧毁装备。 由于整个系统每一个节点的电压都分歧,用户对电压要求也分歧,是以,电压调整比频率调整加倍复杂。调压方式有以下3种: a.逆调压在控制点调整电压,使其在高峰负荷时的电压高于低谷时的电压,要求高峰时段依照电压曲线的上限调整,低谷时段则控制在电压曲线的下限运行。 b.顺调压控制点电压调整为高峰负荷时的电压低于低谷负荷时的电压。 c.恒调压任何负荷时控制点电压基本连结不变,一般连结电压高于标称电压的2%~5%。 作为电网主网架枢纽变电站的500kV变电站,一般作为电压监视点和电压调整点,由于对电压质量要求高,供电线路较长,负荷波动较年夜,一般依照逆调压方式进行电压调整。2调压手段 在电力系统中经常使用的调压手段是:改变发机电电压(调整无功出力);改变变压器分接头;改变并联的无功电源(并联电容器、高抗、低抗、调相机)进行电压调整。河北省南部电网现有的几座500kV变电站的调压措施包括改变主变分接头,改变并联的无功电源(并联电容器、高抗、低抗)。 2.1改变变压器分接头位置 今朝,500kV电网是我国的高电压层,传输的功率在全网总容量中据有很年夜比重,需要实现无功功率抵偿和电压调理能力的分层平衡,以获得响应的技术及经济效益。 作为毗连2个系统的联络变压器,原则上不应承当电压层交换年夜量无功功率的使命。可是,由于电网建设的阶段性,和在现实运行中电力系统会遇到各类运行方式的变化等缘由,为维持系统平安和电压质量,往往需要经由过程改变联变的分头来改变无功潮水的散布,或经由过程周全下降(抬高)联变的分头来改变整个电压层面的无功平衡水平,到达改善系统电压质量,维持系统平安稳定的目的。 用联变分头调压的基来源根基理介绍以下。 2.1.1决议线路无功潮水的主要身分 联变两侧示定见图1。 图1中所示线路首端电压U1=U1∠0°,线路末 线路首端电流的无功为虚部与U1的乘积,即Q1=U1(U1-U2cosα)/x。 在电力系统中,一般α很小,可以近似认为cosα=1,则Q1=U1(U1-U2)/x。 可知线路上无功的流动由线路两头的电压差决议,其年夜小与电压差成正比,与线路的电抗成反比,流动标的目的是从电压较高端流向电压较低端。 若认为U1的标幺值为1,则无功的标幺值为 (U1-U2)/x 若电压差改变ΔU,则无功变化为: ΔQ=ΔU/x(1) 2.1.2改变变压器分头对无功和电压的影响 图2为1台联络变压器的简化结构,它联络500kV和220kV系统。500kV系统和220kV系统都可以等值成1个年夜电源和1个阻抗的串联。 联变结线等值电路见图3。图3中阻抗为折算后的值,假定R≤X,同时不斟酌线路上的无功消耗,即全线路潮水都为P-jQ,现实与送受端系统负荷特征有关。 若变压器变比增加Δn倍,则相当于E1与E2之间的电压差改变Δn倍。 凭据(1)式,可得线路无功的变化值: ΔQ=Δn/(X1 X2)(2) 设由于变压器变比改变Δn而引发高、低压侧电压变比划分为ΔU1和ΔU2,则 由(2)、(4)式可得出低压侧电压变化: ΔU2=Δn-X2(X1 X2)(6) 若增年夜联络变压器变比,即改变Δn,则流过联络变压器的无功变化值ΔQ≈Δn/(X1 X2),无功的标的目的从低压侧指向高压侧,反之亦然。 若增年夜联络变压器的变比,高压侧电压升高值为ΔU1=ΔnX1(X1 X2),低压侧电压下降值为ΔU2=-ΔnX2(X1 X2),可见改变变压器变比,年夜系统侧(X小)电压变化较小,小系统侧(X年夜)电压变化较年夜。 2000年11月,500kV蔺廉线做系统调试前,蔺河侧开关在断开位置,由于500kV电压高,500kV廉州站在投进35kV电抗器后将主变分接头由8调至7位置,那时500kV有功308MW、无功93MV·A,调整后500kV电压由523kV下降为521kV,220kV电压由232.3kV上升为233.3kV。 在那时500kV系统较小的情况下,哄骗主变分接头调整的特征,在一侧系统很年夜,另外一侧系统很小的情况下,调整小系统的电压效果较好的特征获得了充实运用。 2.2并联电抗器 500kV线路往往很长,同时采用割裂导线,线路散布电容显著增年夜,造成流过线路的容性电流增年夜。而且若是线路处于空载状态,所发生的容性电流致使电压散布不平均,在线路结尾会发生高的过电压,同时造成年夜量功率消耗,这就是所谓的容升效应。 由于空载线路的工频容抗XC年夜于工频感抗XL,是以在电源电势E的作用下,线路中的电容电流在感抗上的压降ΔUL使容抗上的电压UC高于电源电势,UC=E ΔUL,即空载线路电压高于电源电压。为限制工频过电压升高,采用并联电抗器抵偿导线电容和吸收电容无功功率,以到达均压目的。 例1.2000年12月,500kV蔺河变电站高抗检修未投运,蔺廉线负荷310MW,500kV廉州主变负荷270MW,500kV廉州变电站主变检修,在拉开廉州主变500kV开关后,廉州侧母线电压升至555.8kV,为避免装备尽缘损坏,实时将主变恢复运行,恢复运行后电压为521.4kV。 例2.2000年11月,在500kV廉州侧不带500kV蔺廉线高抗做系统调整实验,在进行三相开关合闸后单相跳合跳实验时,蔺河侧瞬时电压高为1120kV,过电压2.2倍,终止了实验项目。 在现实运行中,当线路中传输很年夜的有功负载时,即使不装电抗器,沿线路的电压也会自然地趋向平均。但任何电网都有可能在轻载、接近空载或空载下运行,是以装设并联电抗器长短常需要的,现在500kV变电站电抗器设计由刀闸接进线路,随线路开关投退,保证了在高抗故障情况下线路开关跳闸,线路不会发生过电压。在高抗检修,线路不带高抗运行时,在运行方式上要斟酌线路轻载时结尾过电压的问题。 2.3低压并联电容器、电抗器 断路器投切无功抵偿装配的基本结构见图4,它是哄骗断路器来实现电容器、电抗器的投切。出格是对于电容器,由于其投切时的暂态进程比力严重,为限制投进发生的涌流,一般在电容器前面串联1个电抗较小的电抗器;同时此电抗器与电容器组成串联谐振滤波器,以消除系统特征谐波。 另外,由于Q=U2/XC,当毗连点电压下降时,它所发生的无功功率将削减,电容器无功输出的削减将致使电压继续下降,这说明断路器投切无功抵偿装配的调理性能比力差,为此一般采用多组等容量的安装方式来改善其调理性能。 现500kV保北变电站有40MV·A并联电容器组3组,45MV·A并联电抗器3组,每投切1组电容器或电抗器500kV电压变化0.5kV,220kV电压变化1~1.5kV,35kV变化1kV左右。3调压手段的比力 在电力系统中,500kV变电站作为电压监视点和控制点,宜凭据电压曲线采用投切电容器、电抗器,而且电容器、电抗器投进不碰头的方式进行电压调理,在进行调理进程中,应监视低压380V电压,当380V电压太高或太低后将会影响变电站站内装备的正常运行。高压并联电抗器应随线路进行投退。作为毗连2个系统的联络变压器,由于500、220kV2个系统容量均很年夜,系统日负荷变化比力年夜,宜将主变分接头稳定在1个位置,不宜作为日常的调压手段,在春灌前后或夏日年夜负荷到来时,凭据系统情况,将主变分接头进行适当调理,改变系统无功分配,会有益于日常电压的调整。4竣事语 做为500kV变电站值班员,应凭据上级下发的电压曲线,依照电压调整的方式,运用现有的调压手段实时准确地进行电压调整,保证电压在及格范围。当运用本变电站调压手段不能保证电压在及格范围内时,应实时向上级调剂汇报,接纳其他调压手段保证电压质量及格。
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