220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置

文/申杰 鄧立晨 談敏

220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置

文/申杰 鄧立晨 談敏

220kV變電站無功補(bǔ)償?shù)娜萘颗渲茫鉀Q了負(fù)荷過重的問題，逐步提升電網(wǎng)的傳輸水平。電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，220kV變電站系統(tǒng)內(nèi)，很容易發(fā)生無功損耗，如設(shè)備損耗、功率網(wǎng)損等，設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償容量配置，降低變電站的能耗損失，體現(xiàn)無功補(bǔ)償容量配置的優(yōu)勢(shì)。本文主要探討220kV變電站無功補(bǔ)償容量的配置。

220kV 變電站 無功補(bǔ)償 容量配置

220kV變電站運(yùn)行中，無功補(bǔ)償是一項(xiàng)關(guān)鍵的操作技術(shù)，規(guī)劃好無功補(bǔ)償容量配置，有利于提升變電站的工作效率，降低無功損耗的發(fā)生機(jī)率。無功補(bǔ)償?shù)娜萘颗渲?，屬于一類重要的工作，根?jù)220kV變電站的運(yùn)行實(shí)況，落實(shí)無功補(bǔ)償容量配置，以此來提升220kV變電站無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)踐水平，預(yù)防運(yùn)行損耗。

1 220kV變電站容性無功損耗計(jì)算

220kV變電站容性無功損耗，是無功補(bǔ)償容量配置中，應(yīng)該重點(diǎn)考慮的因素。220kV變電站容性無功損耗計(jì)算時(shí)，主要從變壓器運(yùn)行時(shí)的無功損耗和電壓層間無功補(bǔ)償缺額計(jì)算兩個(gè)方面進(jìn)行。

變壓器無功損耗，來源于勵(lì)磁電路和繞組漏抗，圍繞變壓器的主變?nèi)齻?cè)的負(fù)荷容量，計(jì)算出變壓器的無功損耗，220kV變電站在運(yùn)行時(shí)，無功損耗的參數(shù)，包括容量比、電壓比、阻抗電壓，根據(jù)主變的運(yùn)行負(fù)荷，確定出繞組負(fù)荷的容量數(shù)據(jù)，無功損耗計(jì)算時(shí)，要注意變電站未來的容量變化，規(guī)劃未來無功損耗的變壓器負(fù)荷與變壓器無功損耗。

電壓層間無功補(bǔ)償缺額計(jì)算。220kV變電站的主變壓器，計(jì)算出負(fù)荷數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算高壓側(cè)的功率因數(shù)，一般可以選擇0.95，同時(shí)根據(jù)變電站低壓側(cè)、中壓側(cè)的功率因數(shù)，細(xì)化計(jì)算出缺額數(shù)據(jù)。電壓層間無功補(bǔ)償缺額計(jì)算時(shí)，也要注重未來缺額的測(cè)算，改變變電站的運(yùn)行環(huán)境，保障變電站無功補(bǔ)償容量配置的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，實(shí)現(xiàn)220kV變電站無功補(bǔ)償?shù)目茖W(xué)、合理。

2 220kV變電站無功補(bǔ)償容量計(jì)算

2.1 計(jì)算原則

220kV變電站運(yùn)行的無功負(fù)荷，在實(shí)行容量補(bǔ)償時(shí)，要注意負(fù)荷幅值、速率以及頻率的變化，進(jìn)而選擇無功補(bǔ)償?shù)娜萘垦b置。220kV變電站的無功補(bǔ)償容量計(jì)算，按照無功變化頻率的變化原則，根據(jù)幅值變化，選擇并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式。

2.2 計(jì)算方法

容量配置計(jì)算時(shí)，按照220kV變電站母線的負(fù)荷，提升功率因數(shù)，計(jì)算最大容性無功量，是指功率因數(shù)和主變壓器補(bǔ)償所需容量的總和，明確容量的具體配置。

3 220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置

220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置，采取試驗(yàn)與仿真的方法，明確具體的容量配置，保障變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.1 配置分組容量

220kV變電站無功補(bǔ)償?shù)姆纸M容量配置，要符合手冊(cè)的基本要求，依照計(jì)算的結(jié)果，明確分組容量配置。分組容量在配置時(shí)，要符合以下幾點(diǎn)原則的要求，如：

（1）單組無功補(bǔ)償?shù)难b置，在投切時(shí)，母線電壓變化的電壓值，控制在額定電壓2.5%以內(nèi)；

（2）變壓器設(shè)備，接入電容器投切，電壓的變化，不要超出調(diào)壓分接頭的額定電壓百分點(diǎn)。

分組容量的配置，220kV變電站單組容量，匹配的電壓等級(jí)是35kV時(shí)，單組容量不能超過12000kVar，在變電站運(yùn)行和功率因數(shù)的要求下，變電站的電容器配置，補(bǔ)償容量是10000kVar。電容器組的投切操作中，電壓有波動(dòng)的情況，此時(shí)分組容量的配置，就要滿足電容器組投切的要求。

3.2 配置方案設(shè)計(jì)

配置方案的設(shè)計(jì)時(shí)，采用電壓調(diào)節(jié)器設(shè)備，調(diào)節(jié)電容器的配置，以此來改變無功輸出的容量，為220kV變電站提供動(dòng)態(tài)化的無功補(bǔ)償。變壓器的無功補(bǔ)償配置，要注重電容器容量與端電壓的聯(lián)系，改變端電壓，改進(jìn)無功輸出的電壓，促使母線額定電壓，保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。方案設(shè)計(jì)時(shí)，220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置方面，把電抗器，串聯(lián)到電容器回路內(nèi)，避免電容器組內(nèi)，發(fā)生諧波干擾，同時(shí)解決了涌流問題，體現(xiàn)容量配置的高效性。

3.3 仿真模型研究

仿真模型在220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置中，能夠模擬實(shí)際的變電站運(yùn)行，匹配恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償容量。仿真模型建立時(shí)，了解變電站中一次系統(tǒng)的接線問題，選擇ETAP軟件，構(gòu)建出仿真模型，把220kV變電站無功補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)，輸入到ETAP軟件內(nèi)，獲取220kV變電站連接架空線路的電纜仿真，明確電纜的基本狀態(tài)，才能規(guī)范容量配置。

220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置，以仿真模型中的實(shí)際負(fù)荷為研究對(duì)象，掌握負(fù)荷數(shù)據(jù)，明確無功容量的實(shí)際變化，仿真模型中，調(diào)整220kV變電站連接的線路，靈活調(diào)整變電站中，主變壓器設(shè)備的阻抗，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。變電站的主變壓器機(jī)組，阻抗不同，線路中有功功率和無功功率，會(huì)沿著主變壓器運(yùn)行，實(shí)行無功補(bǔ)償容量配置時(shí)，盡量在主變壓側(cè)實(shí)行分列運(yùn)行，經(jīng)仿真研究后，220kV變電站無功補(bǔ)償中，每段電容，建議補(bǔ)償3600kVar的容量。

仿真模型研究中，獲取220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置的系統(tǒng)仿真圖，在仿真圖內(nèi)，獲取數(shù)據(jù)表，適當(dāng)?shù)脑黾訜o功容量配置，可以發(fā)現(xiàn)，220kV變電站側(cè)的母線，無功功率明顯減少，提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的功率因數(shù)。變電站110kV線路側(cè)的負(fù)荷，無功功率沿著220kV的母線，供給到上級(jí)電網(wǎng)內(nèi)，無功功率的容量補(bǔ)償，35kV線路側(cè)，并聯(lián)著電容器，向220kV母線，提供無功功率補(bǔ)償容量，改善220kV變電站的運(yùn)行狀態(tài)，按照負(fù)荷與功率因數(shù)，改變電容器的投切，補(bǔ)償無功容量。

4 結(jié)束語

220kV變電站無功補(bǔ)償容量配置具有一定的規(guī)則，按照變電站運(yùn)行的實(shí)際情況，明確容性無功損耗，計(jì)算出無功補(bǔ)償容量，規(guī)范好容量配置，完善220kV變電站的運(yùn)行。220kV變電站無功補(bǔ)償容量的配置，維護(hù)變電站的運(yùn)行水平，有效降低運(yùn)行時(shí)的損耗，保障變電站供配電的有效性和穩(wěn)定性。

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作者單位 蘇州供電公司 江蘇省蘇州市 215000

申杰(1989-)，男，江蘇省蘇州市人。大學(xué)本科學(xué)歷。助理工程師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及繼電保護(hù)。