電力變壓器及電力系統的電壓調整

鄺俊華

【摘 要】電壓是衡量電能質量的重要技術指標。隨著城市化進程的不斷發展，電壓的質量對于人類社會的生產生活具有重要意義。結合我國的實際情況對電力系統電壓調解措施進行了歸納總結，并對它們的使用環境進行闡述說明，以便為后來的建設者提供參考。

【關鍵詞】電力變壓器；電力系統；調整

電壓是電能質量的重要指標，電壓不合格會對電網造成嚴重危害。電壓偏移過大，會影響工農牧業生產，或者損壞電力設備，甚至造成大面積停電。

一、電壓偏移的原因

隨著城市化進程的步伐不斷加快，城市樓房越來越多，擁有城市戶口的居民越來越多，并且日益呈上升趨勢用電高峰期帶來的電壓壓力大使得城市化質量受到考驗系統滯后的無功負荷和線路損耗所引起的系統電壓損失，導致電壓偏移。

二、電壓調整的原理

電力系統地運行的電壓水平取決于無功功率能否平衡系統的無功功率輸出應滿足在額定電壓下測量的系統負荷和網絡損耗的無功功率需求否則會偏離額定電壓產生電壓偏差另外為了確保運行可靠性并且能夠適應增長的無功功率電力系統還必須預留一定的無功容量作為備用當系統無功功率充足時系統可以運行在更高水平的電壓但是當系統無功功率不足時，運行電壓水平較低這時需要裝設補償無功功率的設備由于電力系統供電區域范圍非常廣闊無功功率不適宜長距離輸送所以負載所需的無功功率應該盡可能的分層分區的平衡根據無功功率的平衡原理可知對電壓調整可從無功功率補償和降低網損兩個方面入手。

三、電壓調整的基本方法和適用環境

電壓調整的方法分為傳統的調壓方法和現代調壓方法傳統的調壓方法主要有逆調壓順調壓常調壓三種類型現代調壓手段主要有以下三類：（1）調節發電機勵磁電流改變機端電壓；（2）調整變壓器抽頭改變變比；（3）改變電力網絡參數和無功功率分布降低壓損。

（1）逆調壓：利用最大負載是來提高中樞點的電壓與額定電壓高5%相比，用來補償線路因負荷增加而產生的線路損耗在最小負載時降低中樞點地電壓使它等于線路的額定電壓防止造成低負載時的電壓過高主要適用于負荷變化較大線路較長的大型電網優點和缺點：大多數逆調節模式的實現是非常困難的通常需要在中樞點配備一組貴重且先進的調壓設備。

（2）順調壓：最大負載時允許電壓降低但不得少于102.5%的額定線電壓在最小負載時允許電壓升高但不超過107.5%的額定電壓主要用于線不長負荷變化很小線路電壓損失小的小型電網優勢和劣勢：順調壓是一種低電壓調整需求最容易實現通常利用普通變壓器抽頭可以實現。

（3）常調壓：只要中樞點電壓仍然在2%到5%的線路額定電壓數值范圍內就不需要根據負荷的變化來調整中樞點的電壓主要適用于24小時內負載變化不大，線路電壓的損失較小的中型電網優點和缺點：常調壓模式比較逆調壓方式要求低一般不需要配裝貴重的調壓裝置，通過調整普通變壓器抽頭或提供靜電電容器來滿足要求

（4）調節發電機勵磁電流改變機端電壓：發電機是一種重要的調壓設備在電網中不僅可以提供有功功率還可以提供無功功率通過調整發電機的勵磁電流可調節電壓當負荷較大時電網損失的電壓較高，終端用戶電壓很低可以通過增大發電機勵磁電流來提高電網電壓增強電壓穩定性當負荷較小時電網損失的電壓降低，終端用戶的電壓升高可以通過降低發電機的勵磁電流來降低電壓適用環境：在供電線路不長且線路的電壓損失不大的情況下，調節發電機的電壓是最方便經濟的方法優缺點：在幾個電廠并行的系統中假如調整個別電廠的母線電壓將會導致系統中的無功功率再分配這將與無功功率的經濟分配產生矛盾因此在大型電力系統中，調節發電機電壓只作為輔助的調壓措施。

四、電壓的調整

考慮到電網負荷高峰時供電線路上電壓的損耗將增大，應將中樞點電壓增大來彌補甚至抵消電壓損耗的增大部分，叫做逆調壓方式。同理，電網低谷負荷時相應的線路上電壓損耗小，將中樞點電壓降低來補償電壓損耗減少的部分。供電線路較長、負荷變動較大的中樞點宜采用這種調壓方式。采用逆調壓時，高峰負荷時可將中樞點電壓升高到比額定值高5%，低谷負荷時將其降為額定值。

另外，通過調整變壓器變比調整電壓。雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高中壓繞組一般都有若干個分接頭可供選擇，通過選擇不同的分接頭，使變壓器變壓比例發生變化，從而達到調壓目的。在無功充裕的系統中，運用各種類型的有載變壓器調壓方便、有效，而且有些負荷不采用有載調壓變壓器幾乎就無法獲得負荷需要的電能質量，中低壓配電網中因為輸電線路電阻較大，通過無功功率調壓往往效果不夠好，經常不得不采用具有分接頭的有載調壓變壓器。但是只有當無功充足時，用改變變壓器變比調壓才會有效，當系統無功不足時，必須先增設無功補償設備。若在無功不足時調節變壓器分接頭升壓，可能引起整個系統電壓的"崩潰"，因為節點電壓平方與無功功率成正比，若該點電壓升上去了，則該點所需要的無功會更多，最終導致整個系統的電壓繼續下降，導致電壓"崩潰"。

五、電力變壓器的維護

一般來說，變壓器產生故障主要是由于其內部的組成、電路等方面出現了電力損耗而造成的，而外在的人為因素或者是其他方面也有可能造成其故障的產生。電力變壓器作為一種能量的轉化的設備，它在電壓的轉變以及電流的運輸過程中有著不可取代的地位，在電力系統中有著最核心的地位。如果電力變壓器發生故障，會導致電力的供應發生中斷，甚至會引發火災等一系列安全事故，對社會生活以及經濟的發展都可能造成重大損失。

首先，變壓器中的油由于長時間使用而沒有更換，其中漏進了雨水和浸入了潮氣，再加上油溫經常過熱，就容易造成油質的變壞。而油質變壞則導致變壓器的絕緣性能受到影響，這種情況就容易引起變壓器的故障。變壓器如果運行正常，其中產生的電磁交流聲的頻率會相當穩定，而如果變壓器的運行出現問題，在變壓器中就會偶爾產生不規律的聲音，表現出異?，F象。變壓器正常運行時，油位應保持在油位計的1/3到1/4之間。假如變壓器的油位過低，油位低于變壓器上蓋，則可能導致瓦斯保護及誤動作，在情況嚴重的時候，甚至有可能使變壓器引線或線圈從油中露出，造成絕緣擊穿。若是油位過高，則容易產生溢油。

在變壓器的日常維護工作中，要做到實時監視變壓器的運行狀況，特別是在過負荷運行時，更是要縮短監控的周期。定期巡視變壓器的電壓、電流、上層油溫等，并經常對變壓器的外部進行檢查。日常維護的具體工作有：對套管、磁裙的清潔程度進行檢查并及時做好清理工作，以保證磁套管與絕緣子的清潔，避免閃絡事故的發生；冷卻裝置運行時，要確認冷卻器進油管和出油管的蝶閥，保證入口干凈無雜物，散熱器通暢進風；風扇在運行中運轉是否正常，有無明顯振動及異音，潛油泵的轉向是否正確，冷卻器有無滲漏油現象，有無異常聲音及振動，分路電源自動開關閉合是否良好。同時要定期試驗相關的消防設施。這樣，才能有效保證電能供應質量的穩定安全。

結束語：

根據實際需求來調節電壓保證供電可靠性和系統的正常運行，以符合居民和企事業的需求，促進社會向前發展，推動整個人類的生活不斷改善和提高，為城市化進程提供可靠的電力保障。

參考文獻：

[1]楊友漢；聯合調節器—B補償系統有關參數的修改和調整[J]；內燃機車；1981年05期

[2]李略；塑料燙印工藝在汽車電器產品上的應用[J]；汽車電器；1983年01期

[3]張法升；簡單易行的燈線改革[J]；汽車電器；1983年03期

[4]KlausSchbel；胡卓人；；對BR132型機車功率的研究[J]；國外內燃機車；1984年11期

[5]萬良松；；對PQR系列控制屏的改進意見[J]；水利電力機械；1987年05期