1、電壓穩(wěn)定性淺析摘要：對電壓穩(wěn)定性進行了詳細的分析，提出了緩解電壓穩(wěn)定性 問題的一些措施。關鍵詞：電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性1.電壓穩(wěn)定性概述電壓穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)維持電壓的能力。 電力系統(tǒng)各母線電壓 在正常和受擾動后的動態(tài)過程中被控制在額定電壓的允許偏差范圍 內(nèi)的能力。電壓穩(wěn)定性又分為幅值穩(wěn)定性與波形穩(wěn)定性兩方面。通常以電壓偏差、電壓波動與閃變、電壓正弦波畸變率、頻率偏差等項指 標來衡量。本地區(qū)隨著農(nóng)業(yè)電機井灌溉等農(nóng)村用電的迅猛增長， 致使用電高 峰期時而出現(xiàn)配電網(wǎng)的電壓低于額定值的這一電壓不穩(wěn)定現(xiàn)象，使電氣設備無法正常運行，不能充分發(fā)揮其設備效益。所以，電壓穩(wěn)定性 有待于我們進一步探討，以便于更加行

2、之有效的解決電壓不穩(wěn)定現(xiàn) 象。2,電壓穩(wěn)定性的分析電壓穩(wěn)定性問題是負荷穩(wěn)定性的一個重要方面。盡管電壓失穩(wěn)和 電壓崩潰是一個復雜的過程，但是可以通過一個簡單的長線路終端接負荷的典型系統(tǒng)說明其發(fā)生和發(fā)展的機理，如圖1 ：圖1所示為典型的電壓穩(wěn)定性研究回路，其中 Us為無窮大母線 電壓，Ur為受端負荷母線電壓，P, Q分別為負荷吸收的有功和無功 功率。實際發(fā)生電壓崩潰的可能性取決于負荷特性， 如果為剛性的恒 定功率負荷，如電動機負荷，電壓崩潰會加??；而電阻負荷具有軟特 性，即電壓下降時其功率下降很快，所以減緩了電壓崩潰的出現(xiàn)。電壓崩潰還可能在多回路并聯(lián)輸電的系統(tǒng)結構中發(fā)生，由于故障切除了三回并聯(lián)線路

3、中的一回路， 使等值電抗增大，線路充電電容降 低。從而使輸電功率因數(shù)發(fā)生變化， 線損增加。因此，系統(tǒng)可能發(fā)生 電壓不穩(wěn)定。如果受端有發(fā)電機接入，且其與負荷中心的電氣距離較 近，聯(lián)絡阻抗小。當受端電壓降低時，發(fā)電機無功出力會自動增大， 起到支撐電壓的作用。因此，可以允許輸電線路送很少的無功功率。 但是，通常受端發(fā)電機離負荷中心的電氣距離仍較遠，聯(lián)絡阻抗大。 所以電壓降低時，發(fā)電機的無功出力增加很小，這就要求在末端增加 無功補償。.電壓穩(wěn)定性衡量指標電壓偏差在某一時段內(nèi)，電壓幅值緩慢變化而偏離額定值的程度，以電壓 實際值與額定值之差 AU或其百分值AU麻表示，即： U=U -Uc或AU%=(UUc

4、) /Uc X00%式中U檢測點上電壓實際值，V;Uc檢測點電網(wǎng)電壓的額定值，V。電壓偏差的大小，主要取決于電力系統(tǒng)運行方式， 線路阻抗以及 無功負荷的變化。電壓變化對感應電動機的特性的影響是： 當電動機受電壓低于銘 牌額定電壓時，將引起起動轉(zhuǎn)矩的減少和滿負荷溫升的增高；電動機受電電壓高于銘牌額定電壓時， 會使起動轉(zhuǎn)矩增加、起動電流增加和 功率因數(shù)的降低。一般情況下，電壓比額定值稍高要比電壓低于額定 值對電動機性能的不利影響小一些。我國供電營業(yè)規(guī)則中規(guī)定：在電力系統(tǒng)正常狀況下，供電企 業(yè)供到用戶受電端的供電電壓允許偏差為：(1) 35千伏及以上電壓 供電的，電壓正、負偏差的絕對值之和不超過額定

5、值的 10%; (2) 10千伏及以下三相供電的，為額定值的 D; ( 3) 220伏單相供電 的，為額定值的+ 7%, 10%。電壓波動和閃變在某一時段內(nèi)，電壓急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象， 稱為電壓波 動。電壓變化的速率大于每秒 1%的，即為電壓急劇變化。電解質(zhì)量、電壓允許波動和閃變（GB12326 90）國家標準規(guī)定電壓波動的允許值見表1表1電壓波動允許值額定電壓電壓波動允許值（）（注）10kV及以下2.535110kV2220kV及以上1.6注：電力系統(tǒng)公共供電點，由沖擊性負荷產(chǎn)生的電壓波動允許值。電壓波動主要是大型用電設備負載快速變化引起的沖擊性負荷 造成的，大型電動機的直接起停及加減

6、載都會有沖擊負荷的產(chǎn)生。電壓波動是否會引起閃變，主要決定于電壓波動的頻度、 波動量和電光 源的類型以及工作場所對照明質(zhì)量的要求。電壓正弦波畸變率眾所周知，電壓波形在理想狀態(tài)下是正弦波， 但由于電力系統(tǒng)中 存在大量非線性阻抗特性的供電設備， 使得實際的電壓波形偏離正弦 波，這種現(xiàn)象稱為電壓正弦波形畸變，通常用諧波來表征。電壓波形 畸變的程度用電壓正弦波畸變率來衡量， 也稱電壓諧波畸變率。諧波 是具有非線性阻抗特性或具有非正弦電流特性的電氣設備產(chǎn)生的。感應爐、電抗器、電視機、微波爐、變頻調(diào)速裝置等設備都是產(chǎn)生諧波 的諧波源。諧波源電氣設備接入電網(wǎng)以后， 向電網(wǎng)注入諧波電流，諧波電流 在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)

7、生諧波電壓，諧波電壓疊加在正弦波形的 50Hz電網(wǎng) 上，并施加在所有接于該電網(wǎng)的電氣設備端， 對這些設備的正常工作 產(chǎn)生影響，主要會引起電氣設備損耗增加， 產(chǎn)生局部過熱，導致電熱 器和電熱機的過早損壞；電機的機械振動增大，噪音增強，造成工作 環(huán)境噪聲污染；對電子元件產(chǎn)生干擾，引起工作失常；對自動裝置或 測量儀器產(chǎn)生干擾，圖像和通訊質(zhì)量下降。頻率偏差我國電力系統(tǒng)的額定頻率為 50Hz,正常運行的電力系統(tǒng)的頻率 應經(jīng)常保持額定值。其允許偏差規(guī)定如下：300萬kW及以上的系統(tǒng)其允許偏差不得超過 此2Hz;在不足300 萬kW的系統(tǒng)其值不得超過此5Hz, 300萬kW及以上系統(tǒng)電鐘在任 何時間的偏差不

8、應大于i30s,不足300萬kW的系統(tǒng)不應大于 與min。 升高或降低頻率是不允許的。為了保證系統(tǒng)在額定狀態(tài)下運行，就需要采取必要的調(diào)荷措施， 以保證電力系統(tǒng)能在額定頻率下正常運行。 如果系統(tǒng)的頻率低于額定 頻率將會對用戶和系統(tǒng)的運行造成不良后果。如，頻率降低，會造成用戶電動機轉(zhuǎn)速下降，電動機不能在額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)； 容易造成某些 自動設備不能正常工作等不良后果。.緩解電壓穩(wěn)定問題的措施電壓不穩(wěn)定既然會造成這樣或那樣的危害，那么，我們該如何緩解電壓穩(wěn)定問題呢？帶負荷調(diào)壓變壓器在經(jīng)長線路給負荷供電時，為了緩解受端電壓不穩(wěn)定，受端的帶 負荷調(diào)壓變壓器分接頭如果上調(diào)， 以維持負荷電壓，則負荷電流將增 大，導致線路電壓降進一步增大。所以此時如將分接頭停止調(diào)節(jié)，則對穩(wěn)定電壓有利。如果將分接頭下調(diào)，則因此可以降低電流，使線路 壓降減小，使受端二次電壓可以回升。提高自然功率因數(shù)，合理進行無功補償，并按電壓與負荷變 化自動投切無功補償設備容量。受電變壓器采用Y/或/接線，或增加相數(shù)改為多相整流， 以減少注入電網(wǎng)的諧波電流。在農(nóng)村受電站或配電線路上裝設有載電