无功补偿技术在变电站应用实践

《无功补偿技术在变电站应用实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、无功补偿技术在变电站应用实践　　摘要：通过对东北轻合金有限责任公司1#变电站安装无功补偿装置后的实践运行，发现不但可以满足权术参数要求，同时降低运营成本。关键词：无功补偿；功率因数；VQC；降低损耗中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1005-913X（2013）02-0114-02近年来，随着电力电子技术、节能和控制技术的飞速发展，在国民经济各个部门大量使用了各种电力整流、换流设备以及交流调速装置、轧机、电弧炉、电力机车等非线性负荷，使现代电力系统中的暂态和冲击性无功负荷增加，严重影响电网电压质量，同时给电力系统用电设备的安全、经济运行带来了严重危害。为了稳定电压、改善功率因数、

2、降低能耗，必须对这些无功负荷进行动态无功补偿。在东北轻合金有限责任公司（简称东轻公司）也同样存在上述问题，由于近年来的设备实施改造，控制系统大量选用电力电子器件，由于负荷增加及原有的同步电动机老化等原因，已不能满足系统无功补偿要求，使该公司1#变电站总的功率因数较低，每月因功率因数的考核，需要多支出近十万元的处罚，根据实际情况，必须对东轻公司1#变电站实施无功补偿。一、无功补偿量的计算7东轻公司1#变电站未安装无功补偿装置前的年用电量统计见表1。根据表1中的数据经计算，东轻公司1#变电站小时平均有功电量约为28000KWh，平功功率因数约为0.86，按补偿后功率因数能达到0.92。则所需补

3、偿容量为Q=P（tanΦ1-tanΦ2）经过计算，得3900KVarh，考系统的增容及设备工作冗余，补偿的容量确定为5000KVar。为了得到最好的补偿效果，笔者把电容分为5组，5组电容容量可以相等，也可以有一定的梯度，要想达到最好效果，可将电容器容量分为500KVarh，800KVarh，1000KVarh，1200KVarh，1500KVarh，这样系统缺少多少无功，就把相近容量的组合投到电网中，补偿效果最好；但不同容量的电容器电流不同，所选择的断路器原则上就不应相同，考虑到电容出现故障后的替换，经讨论把电容器分成每组容量相等均为1000KVar。二、无功补偿控制方案与实施7由于在电力

4、系统中并联电容器，用容性电流来抵消感性电流，回路中的总电流变小，线路压降变小，从而在投入电容后，系统电压会有所升高，所以在电容器投到系统之前要进行判断投入电容后，会不会产生过电压，由于东轻公司两台主变压器采用有载调压，可以根据系统电压变化及负荷变化进行电压的调节，所以必须进行综合的电压无功控制方式，即VQC控制方式。由无功控制器进行系统采集数据，送入电压分析模块和无功分析模块进行综合分析，形成变电所主变分接头调节指令、变电所电容器投切指令，由调度中心、集控中心、配调中心控制系统执行，循环往复。无功电压实时控制流程见下图1所示。（一）无功补偿与电压优化的控制原理??电力系统电压无功限值区间的

5、划分（动态9区图）见图2。根据该图在各区内，以最优的控制顺序和电压无功设备组合使运行点进入无功、电压均满足要求的第9区。电压控制按照逆调压原则，当电压变化超出电压曲线的允许偏差范围（UH—UL）或超出无功功率允许偏差范围（QH—QL）时，根据整定的偏移量发出电容器投切指令或变压器分接头调整指令，从而达到调整电压和无功潮流的目的。其中，UH、UL分别为电压约束上、下限，QH、QL分别为无功约束上、下限，各区动作方案如下。1区：电压超下限，无功超上限。设定电容器投入容量，并发出电容器投入指令，当电容器全部投入后，电压仍低于UL时，发出变压器分接头升压调节指令。2区：电压合格，无功超上限。发出电

6、容器投入指令，当电容器全部投入后运行点仍在该区，则维持运行点。73区：电压超上限，无功超上限。发出变压器分接头降压调节指令；当有载调压已处于下限时，再发出上一级变压器分接头调节指令。4区：电压超上限，无功合格。动作方案同3区。5区：电压超上限，无功超下限。发出电容器切除指令，当电容器全部切除后，电压仍高于UH时，再发出变压器分接头降压调节指令。6区：电压合格，无功超下限。发出电容器切除指令，当电容器全部切除后，运行点仍在该区，则维持该运行点。7区：电压超下限，无功超下限。发出变压器分接头升压调节指令，当有载调压已处于上限时，再发出电容器投入指令。8区：电压超下限，无功合格。动作方案同7区。

7、9区：电压、无功均合格。维持该运行点，不发调整指令。（二）无功补偿方案的确定根据补偿安装地点可分为就地补偿、分散补偿和集中补偿。经过综合分析，确定了7在1#变电站6KV母线上安装集中无功补偿装置。目前电容器投切无件有三种，分别是真空接触器、断路器与晶闸管，采用晶闸管投切需要进行电压过零点进行投切，控制装置复杂，投资巨大；断路器投切速度较慢，投资也较大，真空接触器动作速度快，价格较低，综合分析采用真空接触器进行投切电容器。