浅析农村小水电站力率关系

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翻新时间：2023-06-26

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浅析农村小水电站力率关系

在农村小水电站的运行管理工作中，发电机的功率因数既是本文所述的力率，它是一个需要经常调整的参数，怎样根据小水电站季节性水量变化、发电机负荷不均等特点，合理调整发电机力率，满足无功负荷的需求，解决发电机处满负荷运行时机端电压偏高的问题，对水电站的安全运行及提高电站的经济效益，具有重要的意义。

并网发电机的力率，电力部门要求是比较严格，假设上网力率标准为0.85，如低于0.01，奖励当月上网电费的0.1%，高出0.01，则惩罚当月上网电费的0.5%，即奖一罚五。水电站在不同季节，根据水量和负荷变化的特点，合理地调整发电机力率，不但可以保证自供无功负荷的需要，还可以享受电力网多发无功的嘉奖。

农村小水电站根据不同季节的水雨情特点，合理调整发电机力率，使其处于最佳运行状态。对于径流式没有调节能力的小水电站，如常太镇院里水电站，在雨季水量充足时，水电站内多台机组都可以满负荷运行，这时，应把发电机的力率调到0.85~0.9左右，让发电机多发有功，少发无功，向电力网缴纳适当的无功电费，以取得更多的上网电费。

对于具有调节性能的中小型水电站，如后溪水库坝后式水电站、外度水电站及东圳水库坝后式电站，在电力网无特殊要求要力率处某值时，当水库高水位情况下，可少发无功，多发有功；在水库低水位情况，可多发无功，以取得无功的嘉奖。发电机额定功率因数为0.8，最高不能超过0.95，否则，发电机容易发生进相运行，是不容许。

在满足负荷经济运行情况下，力率不宜调得太低，原因是当发电机有功出力一定时，力率从额定值到零的范围内变动时，转子电流会增大，当转子电流处额定时，则要降低有功出力。功率因数越小，转子电流需调大，这可能使转子线圈温度超过允许温升，所以在满负荷运行时应尽量将发电机的力率调高一些，有利于保证发电机的安全运行。

汛期水量充足时，在电力网无特别要求时，水电站可调高力率运行，多发有功、少发无功，适当向电力网购买一些无功，以取得更多的有功上网电量。主汛期，地方发电机组运行的多，电力网装设有一定的无功补偿装置，如一旦电力网力率偏高，无功补偿装置可自动投入运行，进行无功补偿，以鼓励农村小水电站多发有功电量，因为水电是绿色能源。

并网运行的水电站，在汛期水量充足机组满负荷运行时，经常会产生发电机端电压偏高现象，端电压过高，为了保证机组的安全运行，必须降低发电机组的有功出力。例如外度水电站，在农村电力网改造前，由于供电线路不合理，汛期机组满负荷运行时，夜间端电压最高达到7.0kv，高出机端额定电压6.3kv的10%，这样并网运行时，容易引发各类电气事故的发生，如轻者发生电器设备元器件击穿烧毁，重者会危及发电机等主设备的绝缘安全。

机端电压过高，对于设备运行年限已久，绝缘老化或机组绝缘有缺陷的发电机，会引起绝缘击穿，严重时造成发电机着火或冒烟。当端电压高于1.05倍额定电压时，由于磁通饱和，使发电机的铁损增加，铁芯发热，发电机效率下降，加速绝缘老化。

由于端电压过高，不得不减少机组发电出力，雨水充足时要弃水，浪费宝贵的水力资源，影响了电站的经济效益，在条件容许情况下，适当提高发电机的力率，可降低发电机的端电压，但不能解决端电压过高的根本问题，要解决机端电压过高，可以对升压变、并网线路以及负荷分配等进行全系统的调整改造，外度水电站在农村电力网改造后，发电机端电压已处正常运行。并网运行的小水电站，由于枯水期来水量减小，水库水位通常处正常偏低水位，机组有功出力一般不能满负荷运行，这个季节，可以适当调低发电机力率，处0.6~0.75左右运行，在有功出力不变的情况下，尽量多发无功电量，以求取电力网的无功电费。

总之，在符合电力网要求的情况下，农村小水电站可根据实际水雨情以及发电机组等情况，科学调度，合理按排各发电机组的出力，充分发挥力率关系，不但可以最大可能地保证所发的电能质量和水电站运行安全，而且可以使水电站得到最高的经济效益。