淺析農村小水電站力率關系

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在農村小水電站的運行管理工作中，發(fā)電機的功率因數既是本文所述的力率，它是一個需要經常調整的參數，怎樣根據小水電站季節(jié)性水量變化、發(fā)電機負荷不均等特點，合理調整發(fā)電機力率，滿足無功負荷的需求，解決發(fā)電機處滿負荷運行時機端電壓偏高的問題，對水電站的安全運行及提高電站的經濟效益，具有重要的意義。

并網發(fā)電機的力率，電力部門要求是比較嚴格，假設上網力率標準為0.85，如低于0.01，獎勵當月上網電費的0.1%，高出0.01，則懲罰當月上網電費的0.5%，即獎一罰五。水電站在不同季節(jié)，根據水量和負荷變化的特點，合理地調整發(fā)電機力率，不但可以保證自供無功負荷的需要，還可以享受電力網多發(fā)無功的嘉獎。 農村小水電站根據不同季節(jié)的水雨情特點，合理調整發(fā)電機力率，使其處于最佳運行狀態(tài)。對于徑流式沒有調節(jié)能力的小水電站，如常太鎮(zhèn)院里水電站，在雨季水量充足時，水電站內多臺機組都可以滿負荷運行，這時，應把發(fā)電機的力率調到0.85~0.9左右，讓發(fā)電機多發(fā)有功，少發(fā)無功，向電力網繳納適當的無功電費，以取得更多的上網電費。對于具有調節(jié)性能的中小型水電站，如后溪水庫壩后式水電站、外度水電站及東圳水庫壩后式電站，在電力網無特殊要求要力率處某值時，當水庫高水位情況下，可少發(fā)無功，多發(fā)有功；在水庫低水位情況，可多發(fā)無功，以取得無功的嘉獎。發(fā)電機額定功率因數為0.8，最高不能超過0.95，否則，發(fā)電機容易發(fā)生進相運行，是不容許。在滿足負荷經濟運行情況下，力率不宜調得太低，原因是當發(fā)電機有功出力一定時，力率從額定值到零的范圍內變動時，轉子電流會增大，當轉子電流處額定時，則要降低有功出力。功率因數越小，轉子電流需調大，這可能使轉子線圈溫度超過允許溫升，所以在滿負荷運行時應盡量將發(fā)電機的力率調高一些，有利于保證發(fā)電機的安全運行。 汛期水量充足時，在電力網無特別要求時，水電站可調高力率運行，多發(fā)有功、少發(fā)無功，適當向電力網購買一些無功，以取得更多的有功上網電量。主汛期，地方發(fā)電機組運行的多，電力網裝設有一定的無功補償裝置，如一旦電力網力率偏高，無功補償裝置可自動投入運行，進行無功補償，以鼓勵農村小水電站多發(fā)有功電量，因為水電是綠色能源。并網運行的水電站，在汛期水量充足機組滿負荷運行時，經常會產生發(fā)電機端電壓偏高現(xiàn)象，端電壓過高，為了保證機組的安全運行，必須降低發(fā)電機組的有功出力。例如外度水電站，在農村電力網改造前，由于供電線路不合理，汛期機組滿負荷運行時，夜間端電壓最高達到7.0kv，高出機端額定電壓6.3kv的10%，這樣并網運行時，容易引發(fā)各類電氣事故的發(fā)生，如輕者發(fā)生電器設備元器件擊穿燒毀，重者會危及發(fā)電機等主設備的絕緣安全。機端電壓過高，對于設備運行年限已久，絕緣老化或機組絕緣有缺陷的發(fā)電機，會引起絕緣擊穿，嚴重時造成發(fā)電機著火或冒煙。當端電壓高于1.05倍額定電壓時，由于磁通飽和，使發(fā)電機的鐵損增加，鐵芯發(fā)熱，發(fā)電機效率下降，加速絕緣老化。由于端電壓過高，不得不減少機組發(fā)電出力，雨水充足時要棄水，浪費寶貴的水力資源，影響了電站的經濟效益，在條件容許情況下，適當提高發(fā)電機的力率，可降低發(fā)電機的端電壓，但不能解決端電壓過高的根本問題，要解決機端電壓過高，可以對升壓變、并網線路以及負荷分配等進行全系統(tǒng)的調整改造，外度水電站在農村電力網改造后，發(fā)電機端電壓已處正常運行。 并網運行的小水電站，由于枯水期來水量減小，水庫水位通常處正常偏低水位，機組有功出力一般不能滿負荷運行，這個季節(jié)，可以適當調低發(fā)電機力率，處0.6~0.75左右運行，在有功出力不變的情況下，盡量多發(fā)無功電量，以求取電力網的無功電費。 總之，在符合電力網要求的情況下，農村小水電站可根據實際水雨情以及發(fā)電機組等情況，科學調度，合理按排各發(fā)電機組的出力，充分發(fā)揮力率關系，不但可以最大可能地保證所發(fā)的電能質量和水電站運行安全，而且可以使水電站得到最高的經濟效益。