變電站無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備增效意義及運(yùn)維策略分析

汪日東，蘇業(yè)超，郭士昌（國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152000）

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變電站無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備增效意義及運(yùn)維策略分析

汪日東，蘇業(yè)超，郭士昌
（國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152000）

摘要：該文主要介紹了無(wú)功補(bǔ)償裝置在電網(wǎng)運(yùn)行中的重要性與必要性，闡述了強(qiáng)化無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行維護(hù)需要執(zhí)行的必要策略和措施。

關(guān)鍵詞：變電站；無(wú)功補(bǔ)償；功率因數(shù)

1　變電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償簡(jiǎn)述

1.1無(wú)功補(bǔ)償基本概念

無(wú)功功率補(bǔ)償簡(jiǎn)稱無(wú)功補(bǔ)償，無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無(wú)功功率。限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中的傳輸，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量并改善供電效率。

1.2提高功率因數(shù)的重要性

提高功率因數(shù)對(duì)于電力企業(yè)來(lái)說(shuō)有著重要的意義，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1.2.1提高電壓質(zhì)量

把線路中電流分為有功電流Ia和無(wú)功電流Ir，則線路中的電壓損失：

式中：P—有功功率，Q—無(wú)功功率，U—額定電壓， R—線路電阻，Xl—線路感抗。提高功率因數(shù)后可減少線路傳輸?shù)臒o(wú)功功率Q，若其他線路參數(shù)及有功功率不變則Q越小，壓降就越小，從而提高了線路末端的電壓質(zhì)量。

1.2.2提高變壓器的經(jīng)濟(jì)利用率

功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2提高變壓器利用率為：

式中可看出，補(bǔ)償后變壓器的利用率比補(bǔ)償前提高ΔS%，可以承載更多的用電負(fù)荷，從而降低變電設(shè)備的資金投入。

1.2.3提高電力網(wǎng)傳輸能力

有功功率與視在功率的關(guān)系是P＝Scosφ，可見(jiàn)，若需要傳輸一定的有功功率，功率因數(shù)越高，需要電網(wǎng)輸出的的功率則越小。

1.3無(wú)功補(bǔ)償配置原則與方式

無(wú)功補(bǔ)償配置以損耗電能最少為先決條件。供電系統(tǒng)與電力用戶兩者均需要提高自然功率因數(shù)，也就是安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備和調(diào)壓裝置。裝置安裝應(yīng)遵循就地平衡以及便于調(diào)節(jié)電壓的原則。一般情況下無(wú)功補(bǔ)償可以分為變電站集中補(bǔ)償、配網(wǎng)線路補(bǔ)償、用戶側(cè)就地補(bǔ)償?shù)取?/p>

2　變電站無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行維護(hù)策略

2.1加強(qiáng)諧波、電容器的監(jiān)測(cè)

電力系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備投入后，如果電容器直接補(bǔ)償諧波電流而導(dǎo)致諧波放大，不僅會(huì)對(duì)通訊造成干擾，還會(huì)造成電容器、繼電器、接觸器等電器元件的損壞或者使用壽命降低。由于變電站諧波過(guò)大時(shí)電容器直接補(bǔ)償引起，所以變電站諧波控制與電容器安全運(yùn)行息息相關(guān)。一旦系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波并經(jīng)過(guò)放大達(dá)到諧振條件，必然會(huì)導(dǎo)致電器元件的損壞，嚴(yán)重的還可能造成設(shè)備燒毀、爆炸等危險(xiǎn)事故。因此電力系統(tǒng)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)諧波的觀測(cè)和測(cè)量以及電元設(shè)備的檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)電器設(shè)備損壞或者諧波異常要及時(shí)上報(bào)并處理。只有諧波得到有效控制才能保障供電的安全穩(wěn)定。

2.2加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行電壓、電流、溫度的監(jiān)控

保障電容器正常運(yùn)行的先決條件是嚴(yán)格監(jiān)控變電站中電容器的運(yùn)行電流、電壓、溫度等值，確保這些數(shù)值均沒(méi)有異常。一般情況下系統(tǒng)在額定電壓下，介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度很高，如電壓偏離額定值可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重故障。變電站中電容器的使用，必須根據(jù)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)顯示的電壓曲線來(lái)選擇，只有這樣才能確保電容器安裝后電壓曲線在額定范圍內(nèi)。變電站系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)如果電容器組型號(hào)選擇不當(dāng)，會(huì)使電容器在高于額定電壓的系統(tǒng)電壓下運(yùn)行，導(dǎo)致超過(guò)電容器的承載能力，或是低于額定電壓運(yùn)行，導(dǎo)致實(shí)際補(bǔ)償功率降低。一般情況下，我們必須根據(jù)無(wú)功功率的分布情況、電容器組、額定電壓值三點(diǎn)來(lái)判斷電容器組是否需要投入或者退出。在實(shí)際操作中一旦發(fā)現(xiàn)電壓曲線超過(guò)上限必須立即將電容器退出。

2.3強(qiáng)化定期巡視檢查

針對(duì)電容器組的設(shè)備運(yùn)行必須專門(mén)制定巡視管理規(guī)定，有別于其他變電站設(shè)備，這樣不僅可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題還可以及時(shí)研究方案來(lái)解決，最終杜絕事故的發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況將巡視工作分為一般設(shè)備巡視和特巡。

一般設(shè)備巡視檢查結(jié)合變電站運(yùn)維巡視工作安排白天及夜間巡視。巡視中主要檢查本體外觀、連接點(diǎn)、鋁排線纜、放電線圈、串聯(lián)電抗器等，在巡查中檢視是否出現(xiàn)外殼損壞或泄露以及運(yùn)行中是否出現(xiàn)異常聲音。如果發(fā)現(xiàn)外部膨脹，立刻檢測(cè)膨脹原因，確定是否是熱脹冷縮引起的正常膨脹，如若不是應(yīng)立刻退出電容器設(shè)備，并作進(jìn)一步的試驗(yàn)檢查。除此之外還應(yīng)設(shè)立夜間巡視，首先應(yīng)注意各接點(diǎn)、套管、絕緣子等是否有放電、電火花閃現(xiàn)的現(xiàn)象，其次前半夜探聽(tīng)部件是否有異聲。

3　結(jié)論

綜上所述，電力無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在電力系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用，雖然他的安全運(yùn)行并沒(méi)有直接關(guān)系到供電可靠性，但是供電電壓質(zhì)量、供電損耗以及影響系統(tǒng)安全都與它息息相關(guān)。在現(xiàn)有的管理模式下，進(jìn)一步強(qiáng)化變電站無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)維管理意義重大，從完善的管理規(guī)定到行之有效的業(yè)務(wù)流程都需要有章有法，這樣就可以讓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在既不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的情況下充分發(fā)揮其降損增效的積極作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]趙榮普.并聯(lián)電容器的運(yùn)行維護(hù)及故障分析.云南水力發(fā)電，2009

The significance of reactive power compensation equipment in substation and the analysis of operation and maintenance strategy

Su Yechao，Guo Shichang，Wang Ridong
（State Grid Heilongjiang Electric Power Co.， Ltd.Suihua power supply company，152000）

Abstract：This paper mainly introduces the importance and necessity of reactive power compensation device in power grid operation，and expounds the necessary strategies and measures to strengthen the operation and maintenance of reactive power compensation equipment.

Keywords：substation;reactive power compensation;power factor