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小型水电厂机组无功功率讨论

摘要：随着中国市场经济的发展，社会对于电能的需求量也日趋增加，因此

电力设施建设也逐步增加，许多中小型水电站也得以建设，并通过电力企业的直

接供电网络连接终端变电站。该文重点针对地方中小型水电站机组欠发劳而无功

的原因进行了剖析，同时给出了六点改善对策，提高地方中小型水电站效益，为

以水电开发为主的各地方中小型水电站及管理人员参考分析。

关键词：小型水电厂；机组无功；功率

前言：近年来，社会资金投建的一批小型水电站，对缓解我国电力不足问题

有一定的贡献。这种中小型水电站由于主要是私人投资，在管理过程中，主要把

效益放在首位，因此水电机组所发的电一般是有功功率，而无功功率的则占比较

少。为机组的平稳工作，必须在电网中提取感性无功功率，对供电企业造成一定

的经济损失。

1、小型水电站机组欠发无功原因分析

小型水电站在设计工作中，由于无功功率和无功负荷之间的比例不均匀。若

电源设备在线路中所提供的无功功率和无功负荷之间不均匀，则会导致设备无法

保证高端电压达到正常水平，整体线路中的设备也难以运行在最佳状态。无功功

率在整体线路中对端电压的影响较大。如果电力系统中，无功功率较大，会造成

运行设备的端电压上升。如果在电力系统中，无功功率较小，会造成运行设备的

自身容量难以发挥，严重影响运行设备的使用寿命，不利于线路内部设备的稳定

运行。在设备问题上，其线路的布置也并不合理。目前，水电站的修建地点主要

处于偏远地区。因上网线路相距较远且零点五径过大，而且对输电线的粗细选择

也不合理。对其电动势原理加以判断，即可知道，当电网电压恒定的情况下，整

个输电线路的电阻也将随着电动机输出电流变化而发生变化，当阻抗较大时，产

生的输出电流将会明显减小，这部分在整个回路中主要是无功电流分量。因此，

线路的设置将会对发电机的无功功率产生较大的影响。如果对发动机的励磁装置

的调整不能促进发电机组对无功功率进行调节，将会出现分配不合理等情况。因

此，小型水电站设备调整中，需要重视对励磁装置的调整。

2、小型水电站机组改进措施

2.1、提高变压器的电压值。水电机组在运转过程中，其变压器的变压比对

于线路的输出电压的大小与范围起到决定作用。在一般情况下，可以改变整个变

压器的匝数比来对输出电压进行调整。在实际操作中，升高变压器低压区域的输

出电压，来调整整体线路的电压范围。通过对上网电压的调整，能够对无功功率

进行补偿。在水电站设计中，需要针对该问题展开合理升级与改造，确保小型电

站整体投资能够一步到位，提高水电站自身经济效益。在电路设计中，提高变压

器的电压值，以对上网电压进行升高。通过对水电站主变压器进行调整，能够改

善机组的运行环境。

2.2、对整体输电线路进行升级。由于水电站自身建设位置较为偏远，需要

进行长距离的传输来确保电能能够从机组传输到电力企业相关设备上。在经历较

长时间的运行后，部分线路老化造成整体输电线路对电力的耗损较大。同时，有

些输电线路设计中并不合理，很多参数不对，因此，会造成电路的阻抗不符合电

流输送的要求，影响整体功率输出。对整体输电线路进行设计，能够提高水电站

自身经济效益，有利于水电机组输出功率提高。在对其进行改造升级时，需要将

阻抗的降低作为首要工作，可以通过对老旧线路的改造，将一些不合格的线路去

除，确保整体线路符合输电的要求。在安装新导线的时候，需要选择一些阻抗较

低，整体质量能够得到信赖的产品。在对线路改造升级中，提高导线横截面积，

确保整体线路符合工作的需要。

2.3、改造变压器。现阶段，水电站需要使用变压器，对发电机输出进行调

整，确保其能够符合电力输送与并网的需求。一般的中小型水电站使用降压变压

器参与电路电压调节，但在实际使用中，为改善整体水电站工作性能，在资金充

裕的情况下，使用升压变压器来改进整个水轮机机组。如资金有限，也可通过对

降压变压器进行调整和提升，确保其能够符合水电站供电的需求。在降压变压器

中进行了升级改造工作，增加了线圈的绕组匝数，来改善内部无功输出。

2.4、增大励磁电流。在水轮机机组发电机中，其机组的输出功率能够根据

实际情况进行调整，一般情况下，分为手动调节与自动调节两种形式。这两种形

式都是通过控制励磁电流来实现整个机组输出功率。在电路中，改变励磁电流的

大小，将输出电压进行调节，确保其能够稳定在一定水平，这种调节能够提高供

电质量。在现实应用中，由于小型水电站主要设置在农村边远地区，这种地方的

自身调节能力不足，加上在夜间时电网电压总是保持在