电压无功是电力系统运行的重要参数，在无功补偿设备管理当中采用科学的方法进行管理能确保区域电网的无功平衡。本文分析了无功补偿设备运行的管理对电压质量影响的原因，从无功补偿设备的运行、维护等方面提出了改善电压质量的措施。

    1 影响电压质量的主要因素

    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，电网阻抗随即也发生改变，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，比如负荷波动也会对电压造成影响，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。我们可以看到，无功功率对供电电压偏差的影响非常大，应引起我们的极大重视。

    2 加强无功设备管理，提高电网电压质量

    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，我国总结出了一些无功优化的方式方法来提高电力系统的功率因数，利用这些方法减少了电能损耗，从而提高了电压质量。

    2.1 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寻求利益最大化，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=ωcU2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，运行中电压比额定值偏低，就会降低无功出力。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，如果电压曲线超过上限值就要立即退出电容器。当然，在电容器组选型的时候要考虑到系统正常运行时的电压曲线，这样才能选择到额定电压适合的电容器组，避免电容器出现过电压运行的情况。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。

    2.2 做好电容器的巡视检查工作

    电容器在运行过程中会出现故障造成不能正常使用，所以运行人员要对电容器组进行定期巡视和检查，如果电容器组出现重大及以上缺陷应立即退出运行，避免电力事故（事件）的发生。

    电容器的巡视检查工作应分为两种：

    一种是正常巡视检查，应从电容器本体、接头、连接线、放电线圈及电容器基础等方面着手：①检查电容器的外壳部分是否出现渗漏现象，运行时是否有异常响声。②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。③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。④检查套管是否完整清洁，上面是否存在裂纹和漏电的情况。⑤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，所以要定期检查连接线的接头位置是否出现松动、断线或者脱落，铜铝过度线夹有无过热变色，接线板有无变色、温度是否正常，这样就能有效避免事故的发生。⑥如果是在室外运行的电容器组，要定期检查基础是否下沉，构架有无锈蚀、裂纹，放电线圈套管有无破裂放电现象，放电线圈本体有无渗油现象，支持绝缘子瓷瓶是否完好整洁。⑦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。

    另一种是特殊巡视检查：①过电压运行时，检查单个电容连接线及接头是否有发热现象，电容器是否有异常响声、闪络现象，并记录电流、运行时间等，接线板温度正常，电容器外壳是否变形，温度是否正常。②大风大雪天气时，检查电容器上有无积雪、冰水现象，以防造成接地短路；检查室外电容器附近有无被吹飞起的杂物，防止吹落至电容器带电部分。③雷击后，检查电容器绝缘子有无破损、裂纹及放电痕迹，导线有无断脱和松动现象。④大雾、小雨、小雪天气时，检查绝缘子有无电晕和放电现象。⑤电容器跳闸后，应检查电容器本体有无爆炸、漏油、鼓肚，引线、接头等有无放电、短路或电弧烧伤痕迹，支持绝缘子有无破损、裂纹、闪络放电痕迹或短路、电弧烧伤痕迹，熔断器是否熔断。

    在运行过程中，电容器缺陷的发生是较为频繁的，所以电容器的巡视检查工作显得格外重要。

    2.3 做好电压的监测管理工作，保证电压合格率，提高电能质量

    ①正确监测电压，保证电压合格率。在对电压进行监测时，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。电压监测装置应具备监测、分析、记忆、查询、参数设置等功能，满足电压管理人员对数据收集及分析的要求。运行人员对母线电压进行监测时，应严格执行调度机构下达的电压曲线要求，母线电压超过允许的限值时应及时采取相应的调压措施，将电压控制在合理的范围内。

    ②10kV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。

    对电压的有效监测能够确保电压的合格率，切实提高电能质量。

    3 调整电压的措施

    3.1采用正确的调压方式进行手动调压

    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，综合利用调整变压器有载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限值允许的范围之内。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。当母线电压低于规定下限时，首先要投入电容器，如果不能达到一定效果就调整变压器档位，同样如果母线电压高于上限，应先调整变压器档位，若不行就停运电容器。

    3.2 使用电容器组自动投切装置进行调压

    在电容器组使用中，目前仍大量采用手动的方式进行调压。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。

    电压无功自动控制（AVC）系统是近年来新兴的自动调压系统，该系统通过调度自动化系统对各节点遥测、遥信等实时数据进行有效采集，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线损率。合理使用AVC系统能极大地提高电压调整的及时性和可靠性，有效地提高区域电网的电压控制水平，降低运行人员的工作强度。

    结语

    电压无功管理是电力系统中一项复杂而繁琐的基础工作，不仅要开展无功补偿的设备管理工作，还要对实时变化的电压曲线进行监测分析。只有通过对区域电网中每一段母线的电压进行有效控制，才能实现电网无功潮流优化，提高电网运行可靠性，提高电网经济运行能力。