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【摘要】电压无功设备的管理是电力系统正常运行的基础，在管理过程中，要运用现代的科学技术保证地区无功电压的自动控制。本文从电力系统电压无功设备的运行管理的角度出发，对影响电压质量的主要原因进行了深入分析，并从无功设备的运行、维护等方面提出了改善电压质量的可行性措施。
【关键字】电力系统，电压，无功设备，运行管理
中图分类号： TM73 文献标识码： A 文章编号：
一．前言
近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，与此同时，我国的电力行业也在快速的发展着。电力对于国民经济的发展，对于居民生活水平的提高具有十分重要的作用。在电力系统中，无功设备的运行管理是重中之重，其对于整个电力系统的正常运行具有决定性的作用，因此，有必要加强电力系统无功设备的运行管理，确保电力系统的正常运行。
二．电压质量标准和影响电压质量的主要因素
1.电压质量的标准
我国《供电营业规划》中对电力系统正常状态下，供电频率的允许偏差进行了明确的规定：“电网装机容量在300 万千瓦及以上的，为±0.2HZ；电网装机容量在 300 万千瓦以下的，为±0.5HZ。所以，在电力系统非正常状态下，供电频率的偏差最好不要超过±0.1HZ。”这些明文规定的东西，给电压质量的监测提供了可靠的标准，促进了电压质量的标准化和规范化。
2.影响电压偏差的因素分析
电网在运行过程中，各种各样的外界因素会对电压造成干扰，其原因主要包括以下几方面内容：当电网运行过程中运行方式发生改变时，功率的分布也会受到影响而发生改变，电网抗阻也发生改变，造成电压出现升高或降低的不稳定情况；外界环境因素也会对电压造成影响。比如严寒酷暑，都会对电压造成影响，造成高负荷状态下电压偏低；用电单位采用“死补”来安装无功补偿电容器，遇到用电高峰期就会造成电压的不断变动。综上所述，我们可以看到，无功电能对供电电压偏差的影响非常大，应引起我们的极大重视。
三．提高无功设备的运行管理，促进电压质量的改善
电压调整是电力系统中一项十分复杂而又长远的问题，需要在很多方面加大管理力度。在实践的不断检验中，我国总结出了无功优化补偿的方式来提高供电用电系统设备的功率因数，利用这种方法减少无功损耗，从而提高了电压质量。
1.严格控制电容器的运行电压、温度和电流
以电介质为工作媒介的电容器的设计一般是按照变电站现场的使用条件在切实可行的基础上尋求利益最大化，经济实惠的一种方案。在额定电压下，其介质中的电场强度非常高，所以在运行中应严格控制电容器的电压数值。
从电容器的无功功率公式 Q=ωU2
我们可以看到，Q与 U2成正比关系，所以如果运行电压超过额定值就会造成电容器超过负荷，这样电容器在运行中电压比额定值偏低，就降低了无功出力。所以在电容器运行的过程中，一定要做到对电容器运行电压的密切监视，如果超过正常的电压水平就要立即推出电容器的应用。当然，在选择安装电容器组的时候，还要多方面采取措施，避免电容器出现过电压运行，所以在电容器选择上就要考虑到系统运行电压水平，这样才能选择适用的额定电压的电容器。另外，在电容器的选择上还要选择电容值差别小的串联在同一个相上，这样就能减少电容器长时间处于过电压的状态。
国家规定标准电容器必须在有效值为额定电流 1.3倍的稳定电流下才能正常运行。电容器与变压器和发电机等其它部分的电气设备非常不同，它通常情况下都是处在超负荷的状态，而电容器也不能从这种变化中受到益处。另外，电容器的绝缘介质是在较高场强下运行的。长时间在高温度和高场强下运行，就会对电容器造成损害。
2.加强对电容器的巡视检查
电容器在运行过程中会出现故障造成不能正常使用，所以工作人员要对电容器组进行定期巡视和检查，如果遇到出现问题的电容器组的时候应立即退出运行，避免事故的发生。
电容器的检查工作应从以下方面着手：
（一）监测电容器的外壳部分是否出现渗漏现象。
（二）有时候外壳会出现鼓肚子情况，这就要及时检测，看外壳的膨胀量是否超出了正常热胀冷缩的弹性限度。
（三）有些室外电容器组在使用时没有涂上冷梓，对于这些要认真检查看外壳的油漆是否出现脱落或生锈解决，如果出现上述状况，要及时涂上冷梓进行解决。
（四）监测套管是否完整清洁，上面是否存在裂纹和漏电的情况。
（五）由于电容器回路中任何位置的连接处出现问题都会引起电容器温度过高或者场强过高而出现损坏，严重的情况会对整个设备运行造成威胁，所以要定期检查引线的链接位置是否出现松动、断线或者脱落的现象，有效避免事故的发生。
（六）如果是在室内运行的电容器组，要定期检查通风设施的运行情况。
（七）加强对电容器配套设施的检查，这些配套设备主要包括断路器、互感器、隔离开关、继电器和信号装置等。在运行的电容器中，我们经常会看到渗漏油、鼓肚子和熔丝熔断等现象发生，所以电容器的巡视检查工作显得格外重要。
3.进行 10kV 电压的检测管理、保证电压合格率、提高电能质量
（一）10KV线路的自动无功补偿装置的控制系统可以分为两个部分，一个是智能控制器，另一个是微机。一般情况下，无功补偿装置安装在 10KV 线路的超负荷区段，这样能够保证 10KV 线路无功功率的自动攻击，进一步提高线路首端功率因数、降低线路损耗。而且随着线路末端电压的改善，该装置对提高线路输送有功功率的能力也有着促进作用。另外，控制器可以有效采集电流，对电容器组也是一种保护。
（二）正确监测电压，保证电压合格率。变电站电压的无功综合控制方式、方法有很多，按照母线电压和无功功率的运行情况对电压和无功功率进行综合控制，综合利用又在调节变压器分接开关和投切并联电容器组两种手段将母线电压控制在他们各自的允许范围之内。如果电压超过允许的偏差范围，就要采取相应措施调节电压。当母线电压地狱规定下限时，首先要投入电容器，如果不能达到一定效果就调整变压器分接位置，同样如果母线电压高于上限，应先调整变压器分接头位置，如若不行就停运电容器。
在正确对电压进行监测时，要选择适当的监测装置，这是电压监测工作取得成功的关键因素。电压监测装置主要包括传感器、同轴电缆和前置电路等。在装置运行的过程中，传感器会将系统中出现的过电压信号传送给同轴电缆，然后由同轴电缆传递给接口卡。用这种方法，工作人员可以将监测电压得到的信息进行搜集，然后研究分析各种数据。对电压的有效监测能够确保电压的合格率，切实提高电能的质量。
四．调整电压的主要措施
1.电容器组自动投切装置的正确采用
在电容器组使用中，大多数人根据负荷功率因数的变化采取手动投切补偿电容器装置来将功率因数调整到规定的数值。手动的最大缺陷就是补偿很不稳定，不是不够就是欠缺，不能带来较好的投切效果，甚至会对电容器的使用寿命造成威胁。而采用无功补偿自动投切电容装置就可以弥补这一缺陷，在扩大了电源的感性负载能力的同时，大大降低了对无功功率的需求，提高了整个系统的功率因数。
2.主变分接头调压
当前，各地出现了许多以电网为对象的电压无功自动控制系统 AVC，这种系统通过调度自动化的系统对各节点遥测、遥信等实时数据实施有效采集，并进行数据分析和计算。根据分析的结果可以进行在线电压无功优化控制，最终达到主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理的效果，不断提高电压合格率和减少输电网损率。最终，该系统能形成统一的控制指令，实现对电压无功优化自动闭环控制。
五．结束语
电力系统中电压无功设备的运行管理是电网技术管理的核心内容，管理的好坏直接关系到经济的发展和人们生活质量的提高。因此，供电部门在日常的工作中要加强无功管理，努力提高工供电质量，实现电网电压无功的最优化运行。
参考文献：
[1]李亚男 电力系统智能无功优化及准实时无功/电压控制的研究华北电力（北京）大学2001-12-01博士
[2]郭红霞 吴捷; 刘永强 基于多Agent系统的分层分布式电压无功协调控制系统 电网技术2007-01-20期刊
[3]张磊 地区电网电压无功优化控制的研究 山东大学2006-05-15硕士
[4]张志坤 明莉 电力系统电压无功优化的典型问题科技信息(科学教研)2007-10-20期刊
【关键字】电力系统，电压，无功设备，运行管理
中图分类号： TM73 文献标识码： A 文章编号：
一．前言
近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，与此同时，我国的电力行业也在快速的发展着。电力对于国民经济的发展，对于居民生活水平的提高具有十分重要的作用。在电力系统中，无功设备的运行管理是重中之重，其对于整个电力系统的正常运行具有决定性的作用，因此，有必要加强电力系统无功设备的运行管理，确保电力系统的正常运行。
二．电压质量标准和影响电压质量的主要因素
1.电压质量的标准
我国《供电营业规划》中对电力系统正常状态下，供电频率的允许偏差进行了明确的规定：“电网装机容量在300 万千瓦及以上的，为±0.2HZ；电网装机容量在 300 万千瓦以下的，为±0.5HZ。所以，在电力系统非正常状态下，供电频率的偏差最好不要超过±0.1HZ。”这些明文规定的东西，给电压质量的监测提供了可靠的标准，促进了电压质量的标准化和规范化。
2.影响电压偏差的因素分析
电网在运行过程中，各种各样的外界因素会对电压造成干扰，其原因主要包括以下几方面内容：当电网运行过程中运行方式发生改变时，功率的分布也会受到影响而发生改变，电网抗阻也发生改变，造成电压出现升高或降低的不稳定情况；外界环境因素也会对电压造成影响。比如严寒酷暑，都会对电压造成影响，造成高负荷状态下电压偏低；用电单位采用“死补”来安装无功补偿电容器，遇到用电高峰期就会造成电压的不断变动。综上所述，我们可以看到，无功电能对供电电压偏差的影响非常大，应引起我们的极大重视。
三．提高无功设备的运行管理，促进电压质量的改善
电压调整是电力系统中一项十分复杂而又长远的问题，需要在很多方面加大管理力度。在实践的不断检验中，我国总结出了无功优化补偿的方式来提高供电用电系统设备的功率因数，利用这种方法减少无功损耗，从而提高了电压质量。
1.严格控制电容器的运行电压、温度和电流
以电介质为工作媒介的电容器的设计一般是按照变电站现场的使用条件在切实可行的基础上尋求利益最大化，经济实惠的一种方案。在额定电压下，其介质中的电场强度非常高，所以在运行中应严格控制电容器的电压数值。
从电容器的无功功率公式 Q=ωU2
我们可以看到，Q与 U2成正比关系，所以如果运行电压超过额定值就会造成电容器超过负荷，这样电容器在运行中电压比额定值偏低，就降低了无功出力。所以在电容器运行的过程中，一定要做到对电容器运行电压的密切监视，如果超过正常的电压水平就要立即推出电容器的应用。当然，在选择安装电容器组的时候，还要多方面采取措施，避免电容器出现过电压运行，所以在电容器选择上就要考虑到系统运行电压水平，这样才能选择适用的额定电压的电容器。另外，在电容器的选择上还要选择电容值差别小的串联在同一个相上，这样就能减少电容器长时间处于过电压的状态。
国家规定标准电容器必须在有效值为额定电流 1.3倍的稳定电流下才能正常运行。电容器与变压器和发电机等其它部分的电气设备非常不同，它通常情况下都是处在超负荷的状态，而电容器也不能从这种变化中受到益处。另外，电容器的绝缘介质是在较高场强下运行的。长时间在高温度和高场强下运行，就会对电容器造成损害。
2.加强对电容器的巡视检查
电容器在运行过程中会出现故障造成不能正常使用，所以工作人员要对电容器组进行定期巡视和检查，如果遇到出现问题的电容器组的时候应立即退出运行，避免事故的发生。
电容器的检查工作应从以下方面着手：
（一）监测电容器的外壳部分是否出现渗漏现象。
（二）有时候外壳会出现鼓肚子情况，这就要及时检测，看外壳的膨胀量是否超出了正常热胀冷缩的弹性限度。
（三）有些室外电容器组在使用时没有涂上冷梓，对于这些要认真检查看外壳的油漆是否出现脱落或生锈解决，如果出现上述状况，要及时涂上冷梓进行解决。
（四）监测套管是否完整清洁，上面是否存在裂纹和漏电的情况。
（五）由于电容器回路中任何位置的连接处出现问题都会引起电容器温度过高或者场强过高而出现损坏，严重的情况会对整个设备运行造成威胁，所以要定期检查引线的链接位置是否出现松动、断线或者脱落的现象，有效避免事故的发生。
（六）如果是在室内运行的电容器组，要定期检查通风设施的运行情况。
（七）加强对电容器配套设施的检查，这些配套设备主要包括断路器、互感器、隔离开关、继电器和信号装置等。在运行的电容器中，我们经常会看到渗漏油、鼓肚子和熔丝熔断等现象发生，所以电容器的巡视检查工作显得格外重要。
3.进行 10kV 电压的检测管理、保证电压合格率、提高电能质量
（一）10KV线路的自动无功补偿装置的控制系统可以分为两个部分，一个是智能控制器，另一个是微机。一般情况下，无功补偿装置安装在 10KV 线路的超负荷区段，这样能够保证 10KV 线路无功功率的自动攻击，进一步提高线路首端功率因数、降低线路损耗。而且随着线路末端电压的改善，该装置对提高线路输送有功功率的能力也有着促进作用。另外，控制器可以有效采集电流，对电容器组也是一种保护。
（二）正确监测电压，保证电压合格率。变电站电压的无功综合控制方式、方法有很多，按照母线电压和无功功率的运行情况对电压和无功功率进行综合控制，综合利用又在调节变压器分接开关和投切并联电容器组两种手段将母线电压控制在他们各自的允许范围之内。如果电压超过允许的偏差范围，就要采取相应措施调节电压。当母线电压地狱规定下限时，首先要投入电容器，如果不能达到一定效果就调整变压器分接位置，同样如果母线电压高于上限，应先调整变压器分接头位置，如若不行就停运电容器。
在正确对电压进行监测时，要选择适当的监测装置，这是电压监测工作取得成功的关键因素。电压监测装置主要包括传感器、同轴电缆和前置电路等。在装置运行的过程中，传感器会将系统中出现的过电压信号传送给同轴电缆，然后由同轴电缆传递给接口卡。用这种方法，工作人员可以将监测电压得到的信息进行搜集，然后研究分析各种数据。对电压的有效监测能够确保电压的合格率，切实提高电能的质量。
四．调整电压的主要措施
1.电容器组自动投切装置的正确采用
在电容器组使用中，大多数人根据负荷功率因数的变化采取手动投切补偿电容器装置来将功率因数调整到规定的数值。手动的最大缺陷就是补偿很不稳定，不是不够就是欠缺，不能带来较好的投切效果，甚至会对电容器的使用寿命造成威胁。而采用无功补偿自动投切电容装置就可以弥补这一缺陷，在扩大了电源的感性负载能力的同时，大大降低了对无功功率的需求，提高了整个系统的功率因数。
2.主变分接头调压
当前，各地出现了许多以电网为对象的电压无功自动控制系统 AVC，这种系统通过调度自动化的系统对各节点遥测、遥信等实时数据实施有效采集，并进行数据分析和计算。根据分析的结果可以进行在线电压无功优化控制，最终达到主变分接开关调节次数最少、电容器投切最合理的效果，不断提高电压合格率和减少输电网损率。最终，该系统能形成统一的控制指令，实现对电压无功优化自动闭环控制。
五．结束语
电力系统中电压无功设备的运行管理是电网技术管理的核心内容，管理的好坏直接关系到经济的发展和人们生活质量的提高。因此，供电部门在日常的工作中要加强无功管理，努力提高工供电质量，实现电网电压无功的最优化运行。
参考文献：
[1]李亚男 电力系统智能无功优化及准实时无功/电压控制的研究华北电力（北京）大学2001-12-01博士
[2]郭红霞 吴捷; 刘永强 基于多Agent系统的分层分布式电压无功协调控制系统 电网技术2007-01-20期刊
[3]张磊 地区电网电压无功优化控制的研究 山东大学2006-05-15硕士
[4]张志坤 明莉 电力系统电压无功优化的典型问题科技信息(科学教研)2007-10-20期刊