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电气无功优化研究与实用程序分析应用 　　【摘 要】本文结合电气实际情况和电力系统继电保护技术的发展，对加强超电气继电保护无功优化的双重化配置，简化后备保护和整定计算以及后备保护的配置等问题进行分析讨论，并对今后电气无功优化的发展提出了建议。 　　【关键词】电气；无功优化；继电保护；配置 　　电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。电压质量对电气稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响，无功则是影响电压的一个重要因素。对确定规模的10 kV配电气络终端系统，无功过剩时一方面会提高系统运行电压，导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况，缩短设备的使用寿命；另一方面，无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性，导致系统的输送容量下降，给电气运行调度带来不利的影响。而系统无功不足时，一方面会降低电气电压，另一方面，电气中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗，加大了电气的运行成本, 电力系统无功潮流分布是否合理，不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电气自身运行的安全性和经济性。因此，解决好配电气络无功补偿的问题，优化无功，对电气的安全性和降损节能有着重要的意义。 　　1．发变组高压开关无功优化 　　1．1 热工保护与无功优化 　　目前，主力电厂热工保护跳闸和起动无功优化的情况大不一样。热工保护动作后有起动无功优化，瓦斯保护，虽未直接起动无功优化，但动作于全停的电气主保护（差动、瓦斯、定子接地、匝间、速断等）会使热工保护动作，再起动无功优化。有热工保护动作后，不直接跳主开关，待逆功率继电器Ⅱ动作后，经0．5s延时跳主开关。逆功率起动无功优化及热工保护动作后，待主汽门关闭信号接点闭合后，跳主开关，起动无功优化。 　　1．2 电压闭锁 　　电力部门颁布“电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点”强调，“除发电机变压器组的断路器非全相开断的保护外，均应设有足够灵敏度的电压闭锁控制多接点回路”，但如同对电流元件的分析，电压元件在某些故障情况下是没有灵敏度的，或者说，发变组某些类型故??时，系统母线电压变化不大。 　　2． 配电系统无功补偿方案? 　　2．1变电站集中补偿方式? 　　VQC装置的投入运行能有效地调节系统的电压和做到无功平衡，并减少运行人员日常调整电压、投切电容器组的工作量。但是目前一些厂家的电压无功综合控制系统仍存在较多的问题，以至于不少的变电站中虽然安装有VQC装置，但是实际却没有投入运行，或者虽然投入运行，却存在较大的事故隐患。? 　　2．2 杆上补偿方式? 　　杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行：（1）补偿点宜少，一条配电线路上宜采用单点补偿，不宜采用多点补偿, 安装位置的确定线路出口电压较高，无需进行补偿，线路末端电压偏低，电容器运行困难，可以将自动补偿装置安装在距线路电源侧2/3处。如果线路较长，可根据负荷情况选择两处补偿点，一处安装在线路2/5处，另一处在4/5处；（2）控制方式从简。杆上补偿不设分组投切；（3）补偿容量不宜过大。补偿容量太大将会导致配电线路在轻载时的过电压和过补偿现象；另外杆上空间有限，太多的电容器同杆架设，既不安全，也不利于电容器散热；（4）接线宜简单。最好是每相只采用一台电容器装置，以降低整套补偿设备的故障率；（5）保护方式也要简化。主要采用熔断器和氧化锌避雷器分别作为过流和过电压保护。显然，杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上沿线的公用变所需无功进行补偿，这种补偿方式具有投资小，回收快，补偿效率较高，便于管理和维护等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的长配电线路，但是因负荷经常波动而该补偿方式是长期固定补偿，故其适应能力较差，主要是补偿了无功基本负荷，在线路重载情况下补偿度一般是不能达到0.95。应该开发电容器组能自动投切的杆上自动无功补偿技术, 可以根据配网无功潮流分布情况实时补偿，达到最佳效果。? 　　2．3 用户终端分散补偿方式? 　　《供电系统设计规范》指出，容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿。故对于企业和厂矿中的电动机，应该进行就地无功补偿，即随机补偿；针对小区用户终端，由于用户负荷小，波动大，地点分散，无人管理，因此应该开发一种新型低压终端无功补偿装置，并满足以下要求：①智能型控制，免维护；②体积小，易安装；③功能完善，造价较低。? 　　与前面三种补偿方式相比，本补偿方式将更能体现以下优点：①线损率可减少20%；②减小电压损失，改善电压质量，进而改善用电设备启动和运行条件；③释放系统能量，提高线路供电能力。缺点是由于低压无功补偿通常按配电变压器低压侧最大无功需求来确定安装容量，而各配电变压器低压负荷波动的不同时性造成大量电容器在较轻载时的闲置，设备利用率不高。? 　　3．线路