48.怎样解决10kV级并网发电机超额定电压运行和欠发无功问题？

通常小水电站的升压变压器多数采用10kV级变压器定型产品，电压调节范围只有10kV×（1±5%），即9.5kV、10kV和10.5kV三挡。

①若并网电站10kV输电线路较短，导线截面积足够大，选用上述普通电力变压器是可行的。

②若并网电站10kV输电线路较长，处于供电区末端的电站的10kV输电线路上的负荷一般不多，区域变电所为了确保供电末端的电压水平，往往在10kV侧以10.5kV挡投入运行，因而并网电站升压变压器端电压常常需高于10.5kV运行，即运行电压U=10.5+ΔU。其中，ΔU为10kV线路上的电压降，ΔU由线路长度、导线截面积、负荷大小决定，有时ΔU可达1kV（10kV农网线路允许电压降可按10%考虑）。此时，并网电站的升压变压器的端电压将升至11.5kV。由于普通电力变压器分接头最高挡为10.5kV，这时低压侧电压为400×11.5/10.5≈438V，这样，发电机的运行电压接近极限允许电压（440V）。

实际上，许多小电站基建时为了节省投资，选择过细的10kV输电线路，其电压降往往超过10%很多，有的高达20%，所以发电机端电压常常超过440V，如460V，甚至有480V的。这样一来，由于机端电压U过高，发电机的铁损很大，致使无功发不足，造成无功罚款。同时会造成发电机过热，缩短发电机的使用寿命。

为解决无功罚款问题，有的电站采用电容补偿的方法来提高功率因数。这样虽避免了无功罚款，但加装电容补偿后会使电网电压升高，更不利于发电机运行。同时电容补偿需较大投资，平时还要维护，得不偿失。

最好的解决办法是：在设计电站输电线路时，应选择合适的导线截面积，不要为节省初建投资而采用过细的导线，以免为今后电站的经济运行埋下隐患。如果线路过长，负荷又轻，应采用特殊电压级的升压变压器。

对于已采用普通电力变压器的电站，可设法增加升压变压器高压侧线圈的匝数，使其与实际需要的电压基本一致。

对于刚筹建的末端电站，应采用特殊电压级的升压变压器（定制），电压调节范围为11×（1±5%）kV，即高压侧有11.55kV、11kV和10.45kV三挡。

比如电网电压为12.5kV，使用11.55kV挡，则低压侧电压为400×12.5/11.55≈433V，即发电机电压可调至433V，该电压在规程允许范围内。