久泰能源电网电压过高的分析及解决办法.doc

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久泰能源电网电压过高的分析及解决办法
发布: 2009-7-29 17:01 |  作者: zhonguo3 |   查看: 65次
久泰能源电网在甲醇、甲醚、电厂生产正常时电压过高已成为一个不争的事实，一些设备因为电压过高经常报警，并且发生了某些设备因电压高造成烧毁、损坏。本文试图通过不同侧面分析原因并找出对策。中国电力联盟vp ` b]!d'};i
（一）原因分析：
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①设备选型差异
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久泰能源山东公司是经过三次扩建形成现在的生产规模，在每一次扩建过程中设计院都会根据不同的外部环境选择不同的设备。检查久泰10KV级变压器的电压等级就会发现，我们使用了10±0.5%/400、10.5±0.5%/400、及10±2×2.5%/400三种不同等级的变压器。久泰能源一期工程是一个以生产甲醇、甲醚为主的电力终端用户，所以选用的是10±0.5%/400级变压器，但是二期工程增加了自备电厂使整个久泰电网的性质发生了变化，由一个纯粹的远电源电力终端用户变成为近电源端电力用户，所以甲醇二期所选用的变压器就是10.5±0.5%/400级。同时一期的10±0.5%/400变压器就已经不适用现在的久泰电网；在通常情况下一期10KV配电室母线电压比110KV变电站10KV母线电压低0.2KV左右（电压降）即使是这样一期400V侧电压依然高于二期，充分说明了变压器的“不适用”性。（不适用 但不代表 不能用）同时我们发现发电厂的400V侧电压是全公司低压网中（400V侧）最高的地方 ，以至于首先使热电厂的一些设备报警烧坏，究其原因除了作为厂用电电压稍高以外，重要的是热电厂1# 、2# 、3# 、变压器的选型违背了变压器设计选型原则。作为发电厂厂用变压器是一个标准的近电源端电力变压器，变压器高压侧电压应选用与发电机电压相等的电压等级，我公司15MW发电机组电压为10.5KV，按照变压器选型原则理应选择10.5KV级变压器，然而厂用电变压器却选择了10KV等级的变压器，这是热电厂厂用电电压偏高的重要原因之一。
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②入户电压偏高
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久泰能源电源来自于临泰七线，是T接在临泰七线中的2类企业负荷，与临泰七线七里沟配电站距离较近。而临泰七线又是临沂站与七里沟站的直配线路，其性质近似于站内联络线。根据供电系统对供电电压的要求：电网中电源端（供电端）应高于电网额定电压以保证受电端（电力用户）的电压在规定值之内。所以久泰公司电源入户电压等级虽然是110KV级，但实际入户电压一般运行在115KV左右，这也是造成公司电压偏高的原因之一。
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③自备发电机组功率因数偏低，无功生产量大
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单纯的发电企业会根据电网情况和电力调度下达的无功生产任务调整发电机的无功生产量；以保证电网的正常运行。而久泰电网的自备发电机组也已经给出了运行工艺指标（0.85---0.95），但是实际运行中缺乏根据电网电压调整发电机无功输出的思想意识；电压偏高时发电机功率因数运行在偏低状态的情况时有发生。因此通过调整发电机无功生产量降低电压也是解决电压偏高的方法之一。
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④ 设备未发挥应有的作用
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同步电动机作为用电设备，他的功率因数是一个既可以工作在超前状态又可以工作在滞后状态的运行参数，而我公司要求所有同步电机运行在超前状态；但同步电机运行在超前状态时会向电网输送超前的无功功率，这无疑是在为较高的电压推波助澜。虽然运行状态的改变对电网电压影响较小但也是电压偏高的原因之一。
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（二）调整解决：
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在很多电力教科书上我们都可以找到关于对系统电压调整方法的说明，摘录如下：
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①  调整变压器分接开关以调整系统电压；或使用有载调压变压器调整电压。中国电力联盟E2R H.Rk~|
②  发电厂通过调整发电机输出无功功率的比例调整系统电压。中国电力联盟:B;C`J'RS:V2d?
③  在系统中装设并联电容器中国电力联盟L3T}.j&u#[Y
④  在枢纽变电站装设同步补偿机改善系统电压中国电力联盟2w@/g8`D
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以上4种调节方法久泰电网全部有条件实施，我们逐一加以分析：
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①  调整变压器分接开关以调整系统电压；或使用有载调压变压器调整电压
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久泰能源山东公司甲醇厂使用的10KV变压器大多为中性点无激磁调压方式，这种调压方式的10KV变压器一般会有三个调压档位可供选择，出厂一般运行Ⅱ档。经过现场调查我们可以知道甲醇一期及甲醇二期的变压器全部运行在Ⅱ档，这给我们通过变压器分接开关调整电压提供了可行性。同时久泰电网10KV母线全年统计电压高于10KV（10.5KV左右），满足通过调整变压器分接开关调整电压的条件。根据以上分析公司各变压器分接开关位置应调整为10.5KV/400V档位运行，以解决低压侧电压过高的实际问题。中国电力联盟` KzJ7i3^w
②  发电厂通过调整发电机输出无功功率的比例以调整系统电压。
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久泰能源山东公司配备有15MW发电机组两台，有人以为小机组的调整不会改变电网电压，的确，相对于大电网而言15MW的机组确实是微不足道的，但是久泰电网的运行方式决定了用发电机组调整久泰局部电网电压的可行性。而且因为种种原因发电机组很少运行在满负荷状态，这为使用发电机调整电压提供了更为有力的条件。我曾在一定负荷下调整发电机无功输出使110KV变电站10KV母线电压迅速降低0.3KV的经历。这也充分说明了通过发电机调整电压的可行性是毋庸置疑的。中国电力联盟$e0bd~
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③在系统中装设并联电容器
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久泰电网各低压配电室原设计均装设有电容柜，其全公司总容量达6580Kvar 因运行电压偏高只有二期循环水配电室及久新泡沫消防站配电室投入运行。
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在系统中装设电容器会补偿电网无功功率，减少电网输送无功功率的比例，从而提高供电电压；由此可见投入补偿电容器会节约用电同时也会提高电压，而久泰电网是电压偏高而非电压低，所以补偿电容器是否投入运行我们只能在节约用电和降低电压 两者选其一。而通过对运行情况的分析及计算，投入电容器降低电气设备损耗；减少线损；达到节约用电的目的应该是我们的首选，而降低电压可以通过其他途径加以解决。
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④在枢纽变电站装设同步补偿机改善系统电压中国电力联盟kXw"c2z W
在枢纽变电站装设同步补偿机改善系统电压是由供电系统调控电压的一种方法。而作为久泰电网而言，2台压缩机和6台循环机电机均为同步电机，而同步电动机不但具有运行转速恒定、具有较强的过载能力的优点，还可以通过调整转子励磁电压向电网输送无功功率以改善电网电压质量。（其作用近似于电网中的同步补偿机，主要是提高电网电压）大多装设同步电机的企业均要求同步电机运行在超前状态，以达到以上目的。但是久泰电网因为配备自备电厂的特殊性及电压偏高的实际情况依然要求同步电机运行在超前状态是不妥的；调度系统应根据电网实际情况调节同步电机的运行状态，使其成为调整电网电压的辅助手段。
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综上所述久泰电网应根据实际运行情况逐渐解决电压偏高的实际问题。笔者以为首先检查110KV主变压器使其运行在高电压档位，然后调节10KV变压器使其运行在10.5KV/400V档位，以上两点应该作为解决电网电压偏高的首选；最后根据运行实际情况调节发电机无功生产量从而调节电网电压，并将同步电机的运行状态作为调节电压的辅助手段。以上方法得以全面实施必将解决久泰电网电压偏高的实际情况。中国电力联盟_`G
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