变电站无功调节方式选择探讨.docVIP

变电站无功调节方式选择探讨 　　摘要：本文主要针对变电站对无功调节手段存在的问题，提出结合系统运行方式调整、区域无功联调方式，使系统的运行各参数符合要求，达到经济运行的目的。 　　关键词：无功补偿 运行方式 区域无功联调 VQC控制 　　在电力系统中，由于大量使用带有线圈的设备，如变压器、电抗器，异步电动机等感性负载，带来大量的无功损耗，因此系统中的功率因数为滞后；在功率因数较低时，设备的有功容量得不得充分的发挥，同时为了保证电力系统电压稳定、提供优质电量，就要增加发电机的装机总容量。而大量的无功功率在电网中传输，带来较大的网损，不利于电网的经济运行。所以技术规程中对各电压等级用电设备的功率因数提出要求，并要求就地采用各种形式的无功补偿措施来提高整个电网的功率因数。 　　根据广东省调度规程，对于降压变电站要求其主变高压侧综合功率因数在0.95以上，为了达到上述目的，各级用电设备都安装相应无功补偿，而在降压变电站内，则采用在低压侧都装设高压无功补偿装置；在500kV变压器中，还专门装设了35kV无功电容补偿，以此来提高变压器的功率因数。 　　本文主要针对现有无功补偿方式存在的不足，提出通过合理选择电容补偿、调整抽头、改变运行方式、区域联动等方式来增加电容补偿的效率，并充分利用VQC的自动调节作用，以此电压质量，达到经济运行。 　　1、变电站高压无功补偿的模式 　　纵观整个电网，提高设备功率因数方法有装设电容器、静止补偿器、同步调相机等。目前在江门电力系统中，220kV及以下电压等级广泛采用的方式是高压电容器补偿方式、调节变压器抽头来调整无功补偿。 　　而采用高压电容器补偿方式要考虑几个问题： 　　（1）变压器的功率因数符合规程要求，达到经济运行目的。根据负荷性质尽量满足负荷有功要求，无功由负荷就地平衡，减少变压器传送无功容量。 　　（2）要考虑无功补偿电容投入后电压变动范围问题，按广东省调度规程，10kV母线电压超过10.6kV时退出无功补偿装置，低于10.2kV时投入无功补偿装置。高压无功补偿如果装设的无功补偿容量过大，会存在无功功率向系统反??问题，但由于电力系统220kV及以上的电网容量可以看作无穷大，220kV变压器向系统反供容量时，系统电压变化不明显，但对110kV及以下系统影响比较明显。因此在投入无功补偿装置时，要充分考虑该电压等级的电压波动范围，满足规程要求，提供优质电压。 　　（3）在变电站设计初期，高压无功补偿的容量和变电站负载都是通过预测获得，因此，在其变电站投运初期负荷比较低，并未达到设计预想。而电容器的容量Q=U2/C是与系统电压的平方而成正比，这样就存在将电容器投入运行时，负荷不能消耗全部补偿的电容，造成母线电压过高，将电容器退出运行时母线电压过低的现象，造成电容器无补偿装置不能正常投入运行的问题。 　　而高压电容器补偿方式选用的电容器主要有两种：一是集中型电容器、二是分布型电容器。而这两种电容器，在运行过程中都存在共同问题： 　　（1）对于高压无功补偿，如果容量在设计初期选择不合适，就难于满足无功负荷一年四季的变化，以及一日不同时间用电负荷峰谷变化。 　　（2）在现阶段变电站自动化装置改造中，广泛采用VQC控制的电容器投切装置。对于无功补偿装置，在运行中如果功率因数、电压等整定范围过大，实际运行中要么装置不投，要么投入长期不退，造成电容器长期投入运行，带来设备过热等故障，不利于设备长期运行；如果整定范围过小，会造成自动装置对电容器开关的频繁投切，长期的、每天的多次投切电容器，不但对设备和系统造成冲击，其结果是大大缩短设备的运行寿命。特别是开关的提前报废。若不能及时检修、试验，还会因为开关真空管的损坏而存在极大的事故隐患。运行中就存在因为真空管损坏，绝缘击穿引起电容器谐振，电容器着火爆炸事故，如果开关爆炸还直接威胁和影响了母线的安全供电。 　　若容量选择不当，QVC装置也存在上述问题。为了避免上述问题，目前也有采用调度人员遥控操作和在有人值班变电站手动投切电容器的方式，这样在增加运行值班人员工作量的前提下，保证了系统电压的电压在一定程度的稳定和变压器的功率因数补偿要求，但在电压变动较频繁的前提下也不能减少开关操作次数。 　　2、变压器有载调压的模式 　　在VQC自动控制可调节资源少的情况下，调整主变有载调压的抽头也成为调整系统无功的主要手段。但改变变压器电压抽头的方法只是一种治标的方法，抽头档位升高就是向系统吸取无功，抽头档位降低就是向系统反送无功，并不满足就地平衡的原则；同时按广东省调度要求，220kV变压器电压抽头位置归中调管辖，在因峰谷负荷变化造成电压不符合时，整个系统电压都降低或升高变化，若所有变电站都向中调申请调主变抽头，就会增加很大的工作量，同时系统电压会进一步恶化，特别系统电压在（中午