變電站無功補償裝置有功損耗的探討

變電站無功補償裝置有功損耗的探討

   近年來，隨著農網改造的深入，電網結構發生很大的變化，這樣電網的容量也隨著增加，對電網的無功需求也與日俱增，電網的無功負荷同有功負荷一樣，是不可缺少的一部分，無功負荷是保證電網電壓穩定、降低網絡損耗的重要因素，在電網運行中，必須保證電網無功平衡，否則，系統將出現電壓降低，嚴重時，將會導致設備損壞、系統解列，造成大面積停電現象，此外，還會出現功率因數和系統電壓偏低，是設備不能充分利用，網絡傳輸能力下降，損耗增加，尤其是變電站的無功補償對保證母線電壓尤為重要，因此解決好變電站的無功補償問題，對保證系統電壓正常，解決線損偏高具有重要的意義。

　　1 110kV南街變電站無功補償基本情況

　　110kV南街變電站始建于1995年，是一座常規變電站，該變電站擁有主變兩臺，容量為71.5MVA。該站于2007年改造為綜合自動化變電站，目前有兩套無功補償裝置，總容量為10020Kvar，分別由四臺開關控制，隨著專業化管理水平的不斷提高，我局特別重視電網的無功補償管理，要求電網平均功率因數始終保持在0.95以上，以起到節能降損的目的。但隨著該站負荷的增加，原設計的電容器接線方式無法靈活的根據無功功率變化進行合理補償，使該站的無功補償出現了容量分配不合理的現象，造成負荷低谷時出現嚴重過補，無功向系統倒流，產生附加損耗的現象。

　　2 現狀分析及調查

　　110kV南街變電站現有電容補償器共30只，每只334Kvar，總容量為10020Kvar。這些電容器分兩個間隔安裝，分別由Ⅰ南容1開關和Ⅱ南容1開關控制，每個間隔安裝了15只。這15只電容器，又用Ⅰ南容分1斷路器開關隔開，Ⅰ南容1開關控制電容器9只，Ⅰ南容分1開關控制了6只，Ⅱ南容間隔的電容器數量分配和接線方式同Ⅰ南容間隔一致（見下圖）。

　　I南容電容器組改前接線方式 I南容電容器組改后接線方式

　　根據2010年南街站的負荷報表情況，白天無功功率2500Kvar～5000Kvar，晚上1300Kvar～2500Kvar。電容器正常運行時，I南容電容器組為主，II南容電容器組為輔。即投入主開關后運行9只，再投入分開關，又運行6只，共投入運行15只。因此投入運行的電容器Z少為9只，即3006Kvar。

　　按照目前電容器數量分配和接線方式現狀，白天基本可以視無功功率潮流情況利用主分開關進行調整補償，來滿足無功的需求。但負荷增加，如需投入無功補償時，投入的補償容量根據原理圖至少需3006Kvar，這樣就會出現嚴重過補，從而產生附加損耗，同時投入容量過大，易產生電網電壓波動，不能實現電壓平滑調整。由此可見，電容器在容量分配上存在缺陷。

　　3 改造意義及可行性分析

　　隨著國民經濟的高速發展和人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求日益增長，同時對供電的可靠性和供電質量提出了更高的要求，因此無功補償作為保持電力系統無功功率平衡、降低網損、提高供電質量的一種重要措施，已被廣泛應用于各電壓等級電網中。合理選擇無功補償，能夠有效地維持系統的電壓水平，提高電壓穩定性，從而降低有功網損，提高設備利用率。因此，解決好電網無功補償的問題，對電網的安全性和降損節能有著重要的意義。