自動化無功補償在礦井小型變電站的應(yīng)用

【摘要】高壓無功功率自動補償?shù)淖詣诱{(diào)節(jié)，使功率因數(shù)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)，有效的提高電力變壓器的利用率，減少線損，抑制高次諧波，限制合閘涌流及操作過電壓，改善供電的電壓質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】變電站；自動化；無功補償；方案

八景煤業(yè)公司大王山井35KV/6KV變電站，采用兩臺1000KVA主變運行，一臺工作，一臺備用。該變電站于1981年投入運行，已連續(xù)運行28年。2000年5月至2008年3月該井租賃給高安礦業(yè)公司經(jīng)營，在租賃期間因?qū)ψ冸娬竟芾聿粔蛑匾?，繼電保護(hù)經(jīng)常誤動、拒動。原安裝的無功補償電容，陸續(xù)損壞停用。2008年4月大王山井解除租賃合同后，八景煤業(yè)公司對該變電站繼電保護(hù)裝置進(jìn)行了一次全面整定、調(diào)試。

1.無功補償改造a前變電站情況

由于該變電站二次側(cè)6KV無功功率因數(shù)補償裝置損壞，導(dǎo)致功率因數(shù)降至0.67左右，每月力調(diào)費均8000余元，且供電電壓波動大，導(dǎo)致變壓器容量降低，供電質(zhì)量急待改善。因此必須對該變電站進(jìn)行無功補償。

1.1變電站供電參數(shù)

根據(jù)08、09兩年變電站運行狀況，對幾個主要參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，計算變電站補償容量：

2008年總有功電度171.85萬度，無功電度194.82萬度，平均功率因數(shù)0.66，2009年總有功電度188.86萬度，無功電度201.85萬度，平均功率因數(shù)0.68。

1.2所需補償容量

變電所最大負(fù)荷：900KW

改善前功因：Cosθ1=0.66

擬改善功因：Cosθ2=0.95

所需補償容量750Kvar

變電站最小負(fù)荷：450KW

改善前功因：Cosθ1=0.66

擬改善功因：Cosθ2=0.95

所需補償容量365Kvar

2.電容補償方案比較

電容補償方式有三種可供選擇：固定補償型、全自動補償型、混合補償型。

2.1固定補償型

（1）由于該變電站是無人值守終端變電站，且負(fù)荷波動較大，經(jīng)常會造成過補償或欠補償，使得電網(wǎng)損耗增加，采用固定補償方式時，難以滿足要求。

（2）變電站處于負(fù)荷低谷運行時，可能造成無功倒送，導(dǎo)致電壓偏高。

2.2全自動補償型

（1）采用RPCFC-HV智能型高壓無功功率自動補償控制器，實時顯示（總功率因數(shù)、基波功率因數(shù)、電壓畸變率、電流畸變率），實現(xiàn)自動調(diào)容分組投切進(jìn)行無功補償，使功率因數(shù)達(dá)到用戶預(yù)定狀態(tài)。具有自動運行與手動運行兩種方式，自動運行適合無人值守。

（2）該裝置的繼電保護(hù)采用NRC-511電容器保護(hù)測控裝置，具有三相三段式電流保護(hù)（電流速斷保護(hù)﹑限時速斷保護(hù)、過電流保護(hù)），過電壓、低電壓、不平衡電壓、不平衡電流等保護(hù)功能。

2.3混合補償

（1）介于固定補償和全自動補償之間，補償柜分成兩組，一組做基本補償，另一組根據(jù)負(fù)荷大小自動投切，此方案具有固定補償和全自動補償兩種方案的優(yōu)點。

（2）需有部分用電大負(fù)荷長期穩(wěn)定運行。通過三種補償方案比較，從資金投入、變電站環(huán)境及運行效果等方面進(jìn)行優(yōu)化，最后選擇了全自動型補償方案。即750Kva電容器分為兩組，采用RPCFC-HV智能型高壓無功功率自動補償控制器對變電站實時監(jiān)控，根據(jù)負(fù)荷大小自動投切補償電容容量。

3.改造后的效果

該變電站最終采用并安裝了自動電容補償器（主接線圖見附圖）共三套柜體安裝于變電站6KV側(cè)，電容器補償容量750Kvar。本次改造實現(xiàn)了一次設(shè)備無油化、二次設(shè)備智能化、電力調(diào)度自動化、通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的目標(biāo)。目前運行效果良好，功率因數(shù)達(dá)到了0.90以上，基本滿足該變電站運行要求。

作者簡介

李軍，（1971— ），男，江西省吉安縣人，畢業(yè)于江西應(yīng)用工程職業(yè)學(xué)院，機(jī)電一體化專業(yè)，大專學(xué)歷，機(jī)電助理工程師，現(xiàn)江西八景煤業(yè)有限公司工作。