包头地区电网无功现状分析及补偿配置原则探讨.pdf

2 0 0 6 年第 2 4卷第 4期 内蒙古电力技术 2 7 包 头地 区电网无功现状分 析及 补偿 配置原 则探 讨 P r i n c i p l e Di s c u s s i o n o f E l e c t r i c a l Ne t wo r k Un a c t i v e W o r k a t P r e s e n t S i t u a t i o n An a l y s i s a n d C o mp e n s a t i o n Di s p o s i t i o n i n B a o t o u Ar e a 常琳 。 陈良丰， 李云旺 ( 包头供电局 ， 内蒙古 包头0 1 4 0 3 0 ) 【 摘要】对 包头地 区电压和无功方面存 在的问 题进行 了分析 ， 指 出在执行 国家电网公 司电力系统 无功补偿配置技术原则 过程 中遇到的问题， 并提 出 改进 建议 。 【 关键 词无功补 偿 ； 补偿 配置技 术 原则 ； 电容 器补偿 【 中图分类 号1 T M7 1 4 3 【 文 献标识 码】 B 【 文 章编 号】 1 0 0 8 - 6 2 1 8 ( 2 0 0 6 ) 0 4 0 0 2 7 - 0 2 包 头地 区 电 网 已发展 成 一 个 典 型 的受 端 电网 ， 接 入地 区 的 电厂在小 机组 退役 、大机 组升 压到 2 2 0 k V的情况下 ，发电出力仅能满足 1 1 4 7 的负 荷需要 ， 近 8 6 的地区负荷 由外网送入。因此 ， 保证 电网电压质量尤为重要。 2 0 0 4年和 2 0 0 5年 ， 经过无 功电压综合治理和电网的改造 ，电压质量得到了明 显改善。 但不同区域 、 不同电压等级的电网电压质量 和无功平衡 等仍存在很大差别 。 1 包头地 区无功补偿现状 1 1 变电站无功补偿 1 1 1 补偿 状 况 目前 ，包头供电局所属 4 8座变电站中已有 4 0 座装设 了 6 9套 电容器补偿装置 ，补偿容量 5 3 1 9 Mv a r ， 投运容量 3 7 0 5 Mv a r ， 投运率 6 9 6 6 。未投容 量 1 6 1 4 Mv a r ， 未投运的原因为 ： 电容器所在母线暂 没有投运负荷 ， 容量共 3 6 Mv a r ； 正常退运的容量共 7 8 Mv a r ； 有缺陷停运的容量共 4 7 4 Mv a r 。 5 0 0 k V变电站安装电容器 6 0 Mv a r ，占 5 0 0 k V 主 变 容 量 的 8 ； 2 2 0 k V 变 电 站 安 装 电 容 器 2 8 1 1 Mv a r ，占 2 2 0 k V主变容量 的 9 8 6 ； 1 1 0 k V 变电站安装电容器 1 8 9 Mv a r ，占 1 1 0 k V主变容量 的 1 0 8 1 ； 3 5 k V变电站安装 电容器 3 Mv a r ，占主 变容量的 8 、 1 3 。 1 1 2 存 在 的 问题 ( 1 )由于电容器容量的选择与规划负荷存在投 运的不同期性 ，造成部分新投产电容器长期不能投 入运行。如沙河变设计补偿容量 4 8 Mv a r ，投运 2 4 Mv a r即可满足运行需要 ，其余 2 4 Mv a r 无法投运 ； 巴润变投运无负荷 ，造成母线电压偏高 ， 6 Mv a r 容 量无法 投运 。 ( 2 )因电容器补偿 电压等级选择不合理 ， 造成 低压向中压输送无功 ，不能达到减少主变损耗的目 的。 如张家营 、 古城 、 昆河等变电站 ， 由于电容器安装 在低压侧 ， 而中压侧需要大量无功， 从而出现了低压 侧向中压侧输送无功 、 低压电压超高 、 中压电压仍需 要补偿 的现象。 ( 3 )变电站所使用的补偿方式与无功补偿原则 严重背离。 无功补偿原则是： 在主要负荷侧 ， 分层、 分 区就地平衡 。而 目前的补偿方式 ， 特别是 2 2 0 k V及 以上电压等级变电站的补偿方式是在基本没有负荷 的第三绕组上进行 ，这种补偿方式不仅严重背离无 功补偿原则 ， 更严重的是存在如下问题 ： 增加了变压 器 的损耗 ； 使变压器结构复杂化 ， 增大了成本 ， 降低 了可靠性 ； 占用了变压器的电磁容量 ， 恶化 了变压器 运行条件 ； 无功调节 困难 。 ( 4 )电容器单组容量选择大 ， 造成电容器投运 率低。 ( 5 )电容器故障频繁 ， 降低了可用率。 一旦变电 站集合式 电容器发生电容击穿， 电容值超标后 ， 现场 不能修理 ，必须整组返厂进行修理，修理周期少则 2 0 d ， 多则 4 0 d ， 造成电容器不能及时投运。 ( 6 )电力用户从电网吸收大量无功 ， 造成大量 收稿 日期】 2 0 0 6 - 0 7 - 1 4 作者简介】常琳( 1 9 6 2 一 ) ， 女 ， 河北省人 ， 毕业于 内蒙古大学， 高级工程 师， 现从事电网无功 电压管理工作。 维普资讯 2 8 内蒙古电力技术 2 0 0 6 年第 2 4卷第 4期 无功在 网内流动， 增加了线损。目前 ， 凡受电容量在 1 0 0 k V A及以上的用户按 国家批准 的 功率 因数调 整电费办法 的有关规定 ， 实行功率因数考核和电费 调整， 功率因数标准为 0 8 5 - 0 9 0 。 此规定与 国家电 网公司电力系统无功补偿配置技术原则之间的差 距直接导致大量无功流向用户，造成上一级供 电网 的损耗。 1 2配 网无功 补偿 1 2 1 补偿 状 况 配网 1 0 ( 6 ) k V线路及小 区变 、 箱变共安装低压 电容器 7 2 0套 ， 补偿 容量 7 0 0 1 7 Mv a r ， 占配 电总容 量( 6 2 2 2 MV A) 的 1 1 2 5 。 投运容量 2 6 3 6 Mv a r ， 投 运率 3 7 6 5 ， 其中线路低压电容器安装容量 1 8 2 5 6 M v a r ， 投运容 量 1 6 6 Mv a r ， 投运率 9 0 9 3 ； 小 区变 及箱变安装容量 5 1 7 6 1 Mv a r ， 投运容量 9 7 6 Mv a r ， 投运 率 1 8 8 6 。 1 2 2存 在 的 问题 造成配网低压无功补偿装置投运率低的原因如 下 ： ( 1 )控制器损坏多 ， 8 5 不能正常运行 ， 且产品 多而杂， 操作界面差 ， 操作难 ， 如用代码代表 电流和 电压 ， 工作人员无法进行准确判断， 稳定性和可靠性 不 理想 。 ( 2 )投切模块 ( 开关) 型式各异， 且损坏的多。 分 析内部结构 ， 主要是可控硅元件被击穿 。 ( 3 )保险丝品牌杂 ， 使用不合理 ， 损坏率高 ， 易 烧毁 导线 。 2 补偿 配置技术原则的改进建议 国家电网公司电力 系统无功补偿配置技术原 则规定 ： “ 3 5 1 1 0 k V变 电站 的容性无功补偿装置 以补偿变压器无功损耗为主 ，并适当兼顾负荷侧的 无功补偿 ，容性无功补偿装置的容量按主变压器容 量的 1 0 3 0 配置” ； “ 配 网变压器的无功补偿装置 容量可按变压器最大负载率 7 5 、 负荷 自然功率 因 数 0 8 5考虑 ， 补偿到变压器最大负荷时其 高压侧功 率因数不低于 0 9 5 ， 或按照变压器容量的 2 0 4 0 进行配置” 。 2 1 无 功补 偿容量 的确 定 2 1 1 变 电站 无功 补偿容 量 的确定 变 压器 的无 功 损耗 包 括 励 磁损 耗 和漏 抗 损耗 。 在额定满载下运行时，无功功率的消耗将达到额定 容量的 1 0 1 5 ， 随着电压等级 的降低 ， 主变损耗 减少 ， 无功补偿容量选取比例也相应减小。 运行实际 表明， 国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原 则 对变电站无功补偿容量配置比例上限规定较高 ， 按上限容量配置的电容器投运率并不高。建议变电 站无功补偿容量按照变压器容量的 1 0 - 2 0 进行 配置 。 2 1 2配 变无功 补偿 容量 的确 定 配变无功补偿 ， 主要补偿无功功率损耗。 补偿原 则是补偿容量不应超过配变的无功功率。 因此， 配变 低压侧无功补偿容量应按照配变容量的 8 进行配 置 ， 而 占整个配电网无功负荷 7 0 的用户无功负荷 应在用户端就地补偿 ， 最大限度地提高功率因素 ， 减 少输配电网功率损耗 。 2 2 选择合理的电容器补偿电压等级 切实做到无功功率在主要负荷侧分层 、分区就 地平衡 ， 尽快发展 高压侧补偿技术 ， 如 5 0 0 k V变电 站以在 2 2 0 k V侧补偿为主， 2 2 0 k V变电站以在 l 1 0 k V侧补偿为主， 第三绕组补偿为辅 ， 或仅做平衡绕 组 。 2 I 3 修改 功率因数调整电费办法 建议相关部门修改 功率因数调整 电费办法 ， 将功率 因数标准提高到 0 9 5 ， 避免因 功率因数调整 电费办法 的有关规定与 国家电网公司电力系统无 功补偿配置技术原则 之间的差距 ， 导致的大量无功 流向用户 ， 从而直接造成上一级供电网的损耗 。 编辑 ： 王 金 丽 期刊出版管理办法 第四章监督管理( 节选) 第五十一条 期刊有下列情形 之一 的， 不予通过年