1 0 kV无功自动补偿装置的应用.pdf

上 海 电力 2 0 0 7 年第 6 期 1 0 k V无功 自动补偿装置的应用 沈晓峰 ， 吴奕峰 上海市电力公司 青浦供 电分公司 ， 上海 2 0 1 7 0 0 摘 要 青浦供电分公司现有 3 5 k V变电站的无功补偿方式采用并联 补偿电容开关 投切方式 ， 并联 电容器按 照变 电容量 的 1 5 ～2 O 配置 。一般按照定 时投切 的方式进 行无功 补偿 。在采 用电容 器分组投 切方式后 ， 功率 因数 基本 能够满足系统 的要 求 ， 但 因电容器开关时 的冲击 电流较大 ， 如果开关动作过于频繁 ， 将严重缩短 设备 的使用 寿命 。介绍 了重 固变 电站采用 1 0 k V 无功 自动补偿装 置的工作 原理 及其补偿 方式 ， 从而 降低综 合线损 ， 改善电压质量的经验 。 关键 词 无功补偿 ；自动跟踪 ； 电容器分组投切 ； 功 率因数 中图分类号 T M7 2 7 文献标识码 B 1 引言 2 无功补偿的运行方式 青浦 地 区现有 3 5 k V变 电站 2 5座 ， 大 多采 用 2台或 3台 主变 ， 旧站 主 变 容 量 一 般 为 1 O MVA 或 1 6 MV A， 新 建 变 电 站 主 变 容 量 一 般 为 2 O M V A 。 现有 3 5 k V 变 电站 的无 功 补偿 方 式 ， 主要 采 用并 联 补偿 电容 开关 投 切 方 式 ， 并 联 电 容 器按 照 变 电容 量 的 1 5 ～2 O 配 置 。 一 般采用 定 时投 切 的方 式 进行 无 功 补 偿 ， 但 是 存在 电 容 器定 时 投 切 无 法 满 足 负 荷 的连 续 变 化 ， 经常出现负荷高峰时欠补偿的情况 ， 而在负荷 低 谷 时 过 补 偿 ， 产 生无 功 倒 送 ， 对 系统 造 成 不 利 影 响 。 在 采用 电容 器 分组 投 切 方 式 后 ， 功 率 因 数基 本 能够 满足 系统 的要 求 ， 但 是 因 为 电容 器 开关 时 的冲击 电流 较大 ， 不能 经常 进行开 关 动作 ， 倘若 开 关 动 作 过 于频 繁 ， 将 严 重 缩 短 设 备 的使 用 寿命 。 另外 ， 机械 式开关 具有 响应 速度 慢 的缺点 ， 对 于无 功变化 比较 快 的一 些 负 载 ， 无 法 做 到快 速 的动 态 响应 ， 使得无功补偿的效率变低 。 青浦供 电分公 司重固变 电站采用 KwB w 1 O 一 口型 无功 自动 补 偿 装 置 以下 简称 高压 无 功 自动 补偿装 置 对 母 线 无功 并 联 电容 器进 行 集 中 补偿 。它 属于对 电容器分 组按 无功 需求 量’ 自动跟 踪投切补偿 电容量以及通过对有载变压器分接头 的 自动调 节 ， 实 现对 无功 和 电压 的综 合 自动控 制 ， 装置 的补偿 电容 电 流 的通 断 均 由真空 开 关 实 现 ， 这种无 功 自动补 偿方 式为 国内新 型设 计 。 一 6 0 0一 无 功 自动补 偿装 置可 以按 1台变 压器 单独 运 行 ， 2台变 压 器并 列 运行 ， 2台变 压 器分 列 运 行 对 变压器 及 电容器 进行 单独 或 综合 控 制 。2台参 数 一 致 的变 压器可 以并 列 运行 ， 并 列 运行 时分 接 头 必须 同 时上升 或下 降 。重 固变 电站 实行 变压 器单 独运行方式， 依据 电压及功率 因数以及无功功率 的变 化 ， 通 过逐 级 投 切 电容 器 以达 到 电能 质 量 的 改善 和对 无功 调节 的需求 。 煎皇 堡 塑 h ] l r动 作 显 示 及 远 传 船 卧 桃 跳 舢口 一 ⋯ 一 三 卜 _ _ _ J _ 一 J L 事件记录 瓦卜一 ． J I _J 图 1 电答 器 零 序 过 电 压 保 护 逻 辑 设 计 3 电容器投切 逻辑 功率因数高峰时段设置是指把一天分为若干 时段 ， 最 多 可设 置 3个 高 峰 时段 。 当高 峰 时段 设 置 中 3个 时段 均为 OF F时 ， 功 率 因数整 定值 取 高 峰 时段功 率 因数整 定 值 ； 当某 个 高 峰 时 段设 置 为 O N 时 ， 其对 应 时 段 内 的功 率 因数 整 定 值 取 高 峰 时段 功率 因数 定值 ， 其 他 时 间 内功 率 因数 整 定值 取其他时段功率因数定值 。 当功 率 因数判 据为 ON 时 ， 表 示 在投 电容 时 ， 同时使用 了功率因数和无功功率两种判据 ， 否则 只使 用无 功功 率判 据 。 维普资讯 2 0 0 7 年第6 期 上 海 电力 电容 器零 序 过 电压 保 护 的逻 辑 设 计 如图 1所示 。 图 1中 U 为零 序 电压整 定值 ； T s 为时 间整定 值 ； U。 ～ 。 分别 为 6组 电 容器对 应 的零 序 电压 ； U 0 ～U O 动 作 出 口分 别对应 6 组 电容器 的跳 闸 出口。 4电容 器 投切 效 果 取 两组 数 据 一 组 为 未 安 装 无 功 自动 补 偿 装 置 前 的 功 率 因 数 实 测 数 据 ， 一 组 为 安 装 无 功 自动 补 偿 装 置 后 的功率 因数 实测 数据 。 由 图 1和 图 2可看 出 ， 安装 无功 自 动补偿 装 置 前 ， 重 固站 功 率 因 数 变 化 很 大 ， 从 0 ． 9 5 ～0 ． 8 5 ， 整 整 0 ． 1个 点 ， 并 且平 均功 率 因数 在 0 ． 9 1 。安 装 无 功 补 偿装 置 后 ， 重 固变 电 站 功 率 因数 在 0 ． 9 9 8 ～0 ． 9 6 8 ， 跨 越 度 为 0 ． 0 3 ， 且 平 均 功率 因数 在 0 ． 9 9 ， 提高 了 0 ． 0 8 。 这 是 因为 P一√ 3 uJ c o s ， 所以 P 1 一√ 3 u f c o s 1 一 ， J0 ． 9 1 ； P1 一Ul c o s l 一 0 ． 9 9 ； P 一P1 一P 2 ／ P2 1 0 0 一8 ； 估算 每天有功输 出量提 高 8 。 5 结 语 图 2 安装无功 自动补偿装置前的功率因数数据 r整点数蠡 曲线显示 广今日曲婪● r昨日曲塑● 蓁 日曲婪 ● 两 1 2 3 ● 7 Ⅵ． 上 广 Ⅵ． 下 广 Ⅵ． 分 一 圃 量大值 时闩 最小值 时闩 平， 日 值 I m 0 1 0 0 0 0 5 5 0 ． 9 6 0 5 5 0 0 ． 9 9 该 无功 自动 补 偿 装 置 有 效 地 解 决 了 困绕 供 电系 统 多 年 的 1 O k V 无 功 补 偿 电容 只 能整组 投 切 、 功率 因数 忽 高 忽 低 不 易 调 节 、 操 作 繁 琐 、 不 安 全 等 问 题 ， 使 重 固 变 电站 1 O k V 一段 母线 平均 力 率稳 定 在 0 ． 9 8以 上 ， 大 幅 度 地 降低 了综 合线 损 ， 有效 地改 善 了电压 质量 。 图 3 安装无功 自动补偿装置后的功率 因数数据 收 稿 日期 2 0 0 8 0 1 - 0 4 作者简 介 沈晓峰 1 9 7 8 一 ， 男 ， 上 海人 ， 本科 ， 工程 师， 变电 运 行 专 职 ． O 2 1 - 6 9 7 2 2 2 2 22 4 0 9{ 吴 奕峰 1 9 7 0 一 ， 男 ， 上 海 人 ， 本 科 ， 工 程 师 ， 综 合 专职 ， O 2 1 - 6 9 7 2 2 2 2 2 2 4 0 7。 责 任 编 辑 杜 建 军 反外损与 防盗窃 电力设 施研 究 通过验收 据 上海 电力报} 2 0 0 8年 1月 1 7日报道 一项 由市南 供电公 司 、 青浦供 电分公 司 以及 思南通 信公 司共 同研 发 的 反 外 损 与 防 盗 窃 电力 设 施 研究 科 技 项 目 ， 经 过 一 年 的设 计 、 安 装 、 调 试 ， 于 1月 1 1日正 式 通 过 现 场 验 收 。 该项 目实施后 ， 当夜晚路灯 电缆通 电时 ， 由于外力破 坏或者盗窃造 成电缆 断线 失 电， 设在终 端 的信号接 收器检 测不 到 2 2 0 V电压 ， 即将 断线信息发送至系统 中心和事先设 置好的设备 主人手机 上 ， 并 反映确切 设备名 称及具体 方位 ； 当 白 天路灯 电缆未通 电时 ， 终端信号接 收器通 过检测加载在电缆上 的载波信 号反 馈断线信息 ， 以便 监控中心或设备主人 第一 时间采取报警等措施 。当遇到设 备检修等计划停 电的情况 ， 系统可 以针对定义 的通 信规约 ， 实现对现 场防盗器设备 的布 防、 撤防 、 自动 布防等远 程设 置 ， 从 而避免发生误报警 。这一项 目的实施推广 ， 将大大降低 电力设施遭受 外力破坏 和偷盗 案件 的发生 率 ， 确保 电网安全 、 稳定运行 。 维普资讯