1研究目的和意義隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)覆蓋地域逐步擴(kuò)大，與此同時(shí)對電力供應(yīng)的需求及電能質(zhì)量的要求也不斷提升。然而，受諸多方面因素的影響，電壓質(zhì)量的問題顯得尤為突出，它關(guān)系到電力企業(yè)和電力用戶的經(jīng)濟(jì)效益，旦出現(xiàn)電壓偏離、忽高忽低等現(xiàn)象，將嚴(yán)重影響電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致電壓崩潰而造成電力系統(tǒng)瓦解。因此，提高電壓質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一個(gè)亟待解決的問題。主變壓器有載調(diào)壓研究的現(xiàn)實(shí)意義為：提高輸出電壓質(zhì)量，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。

　　降低網(wǎng)絡(luò)損耗，降低對電氣設(shè)備的沖擊力，從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整2.1電壓調(diào)整的幾種方式發(fā)電機(jī)調(diào)壓。改變發(fā)電機(jī)端電壓是比較直接的調(diào)壓手段。表1為發(fā)電機(jī)調(diào)壓方式在不同類型供電系統(tǒng)中的調(diào)壓分析。

　　表1發(fā)電機(jī)調(diào)壓方式在不同類型供電系統(tǒng)中的調(diào)壓分析供電系統(tǒng)類型獨(dú)立發(fā)電廠不經(jīng)升壓直接供電的小型電網(wǎng)線路長、供電范圍大、有多級變壓的供電系統(tǒng)有若干個(gè)發(fā)電廠并列運(yùn)行的大型供電系統(tǒng)調(diào)壓分析供電線路短、電壓損耗小，改變發(fā)電機(jī)的端電壓能滿足負(fù)荷點(diǎn)的電壓質(zhì)量要求，不必另外增加調(diào)壓設(shè)備從發(fā)電機(jī)到比較遠(yuǎn)處的負(fù)荷點(diǎn)之間，電壓損耗大，此時(shí)調(diào)壓困難調(diào)整發(fā)電廠的高壓母線電壓，需要大量無功，不易滿足，調(diào)壓可引起潮流變化，造成整個(gè)系統(tǒng)的損耗增加調(diào)壓選擇比較經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)壓方式不能單靠發(fā)電機(jī)調(diào)壓只能作為輔助的調(diào)壓措施變壓器變比調(diào)壓。根據(jù)調(diào)壓要求選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩鞣纸宇^，此種調(diào)壓方式應(yīng)用在無功充足的電力系統(tǒng)中。系統(tǒng)無功不足將引起電壓水平下降，此時(shí)調(diào)節(jié)分接頭將使無功潮流發(fā)生變化，無功更加不足，電壓水平繼續(xù)下降，形成一個(gè)惡性循環(huán)的局面，嚴(yán)重時(shí)將造成系統(tǒng)電壓崩潰。

　　3有載調(diào)壓變壓器的類型有載調(diào)壓變壓器對提高電壓可靠性、改善調(diào)壓開關(guān)的特性起著重要作用，它有多種類型：①傳統(tǒng)機(jī)械式；②輔助線圈型；③電力電子開關(guān)型。其中機(jī)械式調(diào)壓變壓器應(yīng)用比較為廣泛。

　　3類新型有載調(diào)壓變壓器的比較如表2所示。

　　-），男，遼寧凌源人，工程師，碩士研究生。

　　表2三類新型有載調(diào)壓變壓器的比較型式速度電弧諧波含量晶閘管失控時(shí)的可靠性系統(tǒng)故障檢測經(jīng)濟(jì)性機(jī)械式改進(jìn)型慢被限制少無影響無高輔助線圈型-般無多有影響無高電力電子開關(guān)型快無少影響大有不高變壓器有功損耗為有載調(diào)壓應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)分接頭，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是晶閘管技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械式有載調(diào)壓技術(shù)必將被新型的有載調(diào)壓技術(shù)所取代。在電路設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)考慮晶閘管的可靠性、耐壓性、散熱能力以及成本等問題，確保有載調(diào)壓裝置的經(jīng)濟(jì)性可靠，以便使新型變壓器有載調(diào)壓技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

　　4運(yùn)行電壓對電網(wǎng)損耗的影響配電線路中各段有功損耗為配電線路中各段無功損耗為變壓器有功損耗為Aqt=/32總損耗為為節(jié)點(diǎn)之間配電線路電抗/n；Rt為配電變壓器的等值電阻/n；P為配電變壓器空載損耗/kW；4Ps為配電變壓器短路損耗/kW；3為配電變壓器變壓器的負(fù)載率即平均負(fù)載系數(shù)；Us為配電變壓器短路電壓百分值/% /為配電變壓器空載電流百分值/%由此可推出配電網(wǎng)的功率損耗為其中，前者為配電網(wǎng)的可變功率損耗（銅損），后者為配電網(wǎng)的固定功率損耗（鐵損）。

　　Qi為電源首端注入的無功功率八W；Pi為額定電壓下的配變空載損耗/kW；Rl為電網(wǎng)線路與配變的等值電阻/n；Rt為電網(wǎng)線路與配變的等值電阻/n.當(dāng)配電網(wǎng)在短期內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)和用電負(fù)荷特性基本穩(wěn)定時(shí)，其中可變損耗與U2存在著反比的關(guān)系，u提高，可變損耗下降；固定損耗與U2成正比，U提高，固定損耗上升。由以上分析可知，運(yùn)行電壓的變化規(guī)律與電網(wǎng)損耗的變化方向是相反的，整個(gè)電網(wǎng)的功率損耗取決于在帶負(fù)荷運(yùn)行下電網(wǎng)可變損失率與固定損失率的組成比例。當(dāng)可變損失率占主導(dǎo)時(shí)，電壓提高，功率損耗下降；反之，當(dāng)固定損失率占主導(dǎo)時(shí)，電壓提高，功率損耗反而上升。因此，這一運(yùn)行電壓對電網(wǎng)損耗的影響規(guī)律，為解決合理調(diào)壓、降低損耗問題提供了方向。

　　4實(shí)例分析隨著負(fù)荷率的變化，在調(diào)整網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行電壓接近經(jīng)濟(jì)電壓之前，應(yīng)以‘’功率損耗比較小“為原則，才能保證線路首末兩端電壓能夠高質(zhì)高效的輸出，而裝有有載調(diào)壓變壓器和并聯(lián)電容器組的變電站，是控制饋出線電壓質(zhì)量的重要場所。表3為沈陽市水家變電所結(jié)合全網(wǎng)網(wǎng)損進(jìn)行電壓與損耗的定性分析而做出的線路統(tǒng)計(jì)。表4為線路矩陣計(jì)算調(diào)壓后各線功率損耗及總損耗結(jié)果比較。

　　表3變電所線路統(tǒng)計(jì)表線路名稱線路長度/km公用變壓器數(shù)量/臺專用變壓器數(shù)量/臺合計(jì)變壓器數(shù)量/臺容量/MVA水孫甲線水古線水孫乙線水李線表4各線功率損耗及總損耗結(jié)果比照水孫甲干線水古線水孫乙干線水李線四條線路都合格有功損測量點(diǎn)電壓/kV有功損測量點(diǎn)電壓/kV有功損測量點(diǎn)電耗/kW有功損測量點(diǎn)電的前提下，總有功損耗/kW從表4中數(shù)值可以看出，負(fù)載率升高，各條線路有功損耗及總損耗隨之升高。

　　以水孫乙干線為例，由可以清楚地看出，負(fù)載率越高，損耗比較小時(shí)的調(diào)壓級別越高，即調(diào)壓級別對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)電壓向變大的方向移動(dòng)，而此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際電壓下降；負(fù)載率越低，損耗比較小時(shí)的調(diào)壓級別越低，即調(diào)壓級別對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)電壓向變小的方向移動(dòng)，而此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際電壓上升。

　　%時(shí)，調(diào)壓對各干線有功功率損耗值的影響如所示。各條線路經(jīng)濟(jì)電壓級別分別為水孫甲干線9級、水古干線8級、水孫乙干線8級、水李干線6級。變壓器母線只能調(diào)整電壓至某級別，不能同時(shí)滿足4條線路，所以4條線路總有功功率損耗比較小時(shí)的調(diào)壓級別為7級，即電壓為（1+2x按損耗走向繪制，4條線路中，水孫甲干線線路較長，變壓器較多，有功損耗也較大，水李線與之相反。從中可以看出，調(diào)整母線電壓對水孫甲干線和水李線這2條線路節(jié)點(diǎn)電壓影響比較明顯。所以在調(diào)整變電所母線電壓時(shí)，應(yīng)著重考慮配電網(wǎng)中線路變壓器臺數(shù)的數(shù)量和輸電線路的長短。

　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析，在電壓合格的前提下，應(yīng)以和總損耗，以此來選擇經(jīng)濟(jì)電壓。

　　淵川級別氣水孫乙卜線0=20%時(shí)。

　　小M屯/K等級對砬的功功率損耗俏當(dāng)水孫乙干線存=30%時(shí)，不同電壓等級對應(yīng)的有功功率損耗值不同電K界級對應(yīng)的存功功肀擬耗值調(diào)壓級別d.當(dāng)水孫乙干線這=60%時(shí)，不同電壓等縱對應(yīng)的茍功功率損耗值負(fù)載率變化的情況下調(diào)壓對損耗的影響調(diào)所級b.當(dāng)水乙干線0=40%，不NililH等級對應(yīng)的辦功功韋損耗譏234567K9調(diào)甩級別a.當(dāng)水孫甲干線0=4時(shí)，不同電壓等級對應(yīng)的有功功率損耗吞50水孫甲調(diào)甩級別水孫乙調(diào)mm水級別剌樂級c.=4）%irf，水來變屯所各條線路。

　　不m電m艿級對應(yīng)的行功功棗拊m水孫甲調(diào)壓級別水古調(diào)匝水孫乙調(diào)壓級水，W壓訓(xùn)壓級（1.氣盡=60%時(shí)，水家變乜所咎條線路。

　　不N電爪等級對應(yīng)的辦功功申拊牦m不電壓艿級對應(yīng)的打功功肀損耗仿相同負(fù)載且不同線路調(diào)壓對損耗的影響不同電丨K等級對丨左的A功功韋擬耗仉h.當(dāng)/=30%時(shí)，水家變電所各條找路，不問電歷芩級對應(yīng)的心功功率損耗ffC調(diào)壓與損耗的關(guān)系走向5調(diào)壓效果及降損的經(jīng)濟(jì)效益采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，調(diào)整電壓為經(jīng)濟(jì)電壓后，水家變電所年電量損耗可以減少約6萬度，每度電按0.5元計(jì)算，年節(jié)約資金可達(dá)30000元。因此，充分利用水家變電所實(shí)際運(yùn)行的資料，分析各季節(jié)的負(fù)荷變化規(guī)律，并分時(shí)段及時(shí)調(diào)整變電所主變分接頭進(jìn)行有載調(diào)壓，在充分利用無功裝置和有載調(diào)壓裝置的基礎(chǔ)上，力求以較少的調(diào)整次數(shù)實(shí)現(xiàn)較大的經(jīng)濟(jì)調(diào)壓效果，是對無功補(bǔ)償裝置及主變有載調(diào)壓資源的一種充分合理的利用，也是在保證電壓質(zhì)量的前提下節(jié)能降損的重要措施，從而提高設(shè)備的利用率和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　總之，隨著電網(wǎng)降損節(jié)能工作的進(jìn)步開展，有載調(diào)壓措施的優(yōu)越性越來越明顯，因而有著不可低估的應(yīng)用前景。

　　6結(jié)論結(jié)合變壓器有載調(diào)壓技術(shù)的相關(guān)知識，以沈陽市水家變電所為例，對有載調(diào)壓技術(shù)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了進(jìn)行探討。

　　經(jīng)濟(jì)電壓的平方與負(fù)載率呈正比，當(dāng)負(fù)載率變化時(shí)，功率損耗比較小所對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)電壓也將發(fā)生變化。

　　當(dāng)負(fù)載率升高時(shí)，各條線路的有功損耗及總損耗隨之升高；隨著負(fù)荷的增大，損耗比較小時(shí)的調(diào)壓級別升高，即調(diào)壓級別對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)電壓向變大的方向移動(dòng)；配變?nèi)萘康拇笮　⒐?jié)點(diǎn)的數(shù)量和線路的長度等因素直接影響調(diào)壓效果，從而影響經(jīng)濟(jì)電壓。

　　為保證配電網(wǎng)的合理規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)在保證首、末端電壓質(zhì)量的條件下，以功率損耗比較小為原則對電壓進(jìn)行調(diào)整，采用調(diào)壓與并聯(lián)電容器補(bǔ)償相結(jié)合的方式，使電網(wǎng)的運(yùn)行電壓盡量接近經(jīng)濟(jì)電壓，為電網(wǎng)的降損節(jié)能奠定了理論基礎(chǔ)。