變壓器無功控制裝置異常閉鎖研究

章翔

[摘要]電壓無功自動控制裝置（以下簡稱VQC裝置）在電網中具有舉足輕重的位置，本文對110kV新句變VQC裝置頻繁發生異常閉鎖問題進行具體的原因分析，發現了存在的具體問題，通過在二次回路增加主變有載分接開關檔位轉換器，解決了新句變VQC裝置頻繁發生異常閉鎖的現象，提高VQC裝置的動作可靠性，節省了大量的人力物力。

[關鍵詞]VQC裝置；分接開關；檔位轉換器

[中圖分類號]TM41 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0101-01

引言

隨著國家綜合實力的不斷提升，各種高精尖設備在各行各業大量運用，對電能質量的要求越來越高，電網技術必須適應新形勢下市場經濟的需求，提供優質、安全、可靠的電力供應。VQC裝置在電網中具有舉足輕重的位置，它可以根據系統負荷的變化實時進行電壓——無功自動調節，滿足系統電壓及無功功率的要求，保證電能質量。VQC裝置一般通過調節主變有載分接開關檔位來調節電壓，通過投撤電容器組或電抗來調整無功功率。實際應用中，因變壓器廠家眾多、型號各異，主變有載分接開關檔位輸出的接口方式與VQC裝置接口不配套，導致VQC裝置接收到的檔位信息不正確，從而引起VQC裝置異常閉鎖，影響電壓的正常調節，從而影響電能質量。

1 電壓、無功綜合自動控制（VQC）實現的方式

變電站就地VQc調節有兩種方法：第一種方法采用自帶I/O的獨立硬件裝置。該裝置具有獨立的數據采集和控制部件，能采樣有載調壓變壓器和并聯補償電容器的數據，通過控制和邏輯運算，進行全站的電壓和無功自動調節，以保證負荷側母線電壓在規定的范圍之內及進線功率因數盡可能高、有功損耗盡可能低。

第二種方法是軟件VQC。它利用就地監控系統現成的遙測、遙信信息，通過運行控制算法，用軟件模塊控制方式來實現變電站電壓和無功自動調節。

總之，上述兩種方式，都是通過調節變壓器有載分接開關檔位改變系統電壓和投切無功補償電容器組改變無功的分配，由此可見，變壓器檔位信息的正確與否，是保證VQC裝置正常運行的關鍵，本文主要討論檔位信息異常造成VQC裝置異常閉鎖的問題，以我局新甸變VQC裝置頻繁發異常閉鎖現象進行具體的分析。

2 110kV新甸變VQC裝置頻繁發異常閉鎖的原因分析

經現場檢查，1#、2#主變的主變容量均為50MVA，接線組別：YNYn0d11；兩臺主變的廠家分別是沈陽變壓器廠和合肥ABB（如表1）。

從上述數據發現，主變檔位從0檔至8檔的過程中，兩臺主變檔位顯示一致，調節的電壓一致；1#主變10檔與#2主變9檔時兩臺主變系統電壓完全一致，但檔位存在差異；1#主變12檔（以下依次為N+1檔，直至19檔）#2主變10檔（以下依次為N+1檔，直至17檔）時兩臺主變系統電壓完全一致，但檔位存在差異。

從1到8檔，VQC裝置運行正常，#l主變從8檔升至10檔的過程中VQC裝置會滑檔閉鎖（因為VQC裝置收到的信息是連續升了兩檔）。當#1主變在12檔，此時#2主變應該在10檔造成#1主變與#2主變之間存在了檔位差（兩檔），此時雖然實際的系統調節電壓是一致的，但造成了VQC裝置差檔閉鎖（差兩檔）。從而造成VQc裝置的非正常運行，使電壓及無功功率的補償無法自動調節，嚴重影響了電能的質量。

3 解決檔位信息異常的方案選擇

3.1 改進二次回路，在有載分接開關與VQC裝置間增加檔位轉換器。

優點：（1）、制作一個通用的檔位轉換器，一般只需幾百元，產生的經濟效益是明顯的；（2）、使用智能檔位轉換器能夠同時使用各種接口方式，通用性強；（3）、不用停電；（4）、最具有的優勢是該產品可以批量生產，作為監控設備與主變設備的接口裝置，應用范圍很廣，具有投資價值。

缺點：1、分接開關實際位置與監控顯示位置存在不一致，容易造成運行巡視時的誤解，但可以通過管理手段彌補。

方案為解決新甸變VQC裝置頻繁發異常閉鎖的最優方案，針對新甸變檔位信息的特殊情況，專門設計了主變有載分接開關檔位信息轉換的二次電路圖。

該電路圖主要是針對#1主變的檔位信息進行全面的轉換，使之與2#主變的檔位信息完全一致，在該設計中采用了繼電器的二次重動和二極管的反向隔離，最終完成了檔位信息的轉換。解決了#1主變從8檔升至10檔或從10檔降至8檔，從10檔升至12檔或從12檔降至10檔的過程中，VQC裝置收到了分接開關連續調節兩檔的信息，自動判為滑檔的現象以及主變檔位在9檔以后主變并列運行時的差檔現象。

3.2 解決問題后的產生的社會影響

（1）對電網安全運行的影響：解決由于檔位信息異常引起VQC裝置閉鎖的問題后，實現了VQC自動控制，對系統的安全運行提供了可靠的保證。解決了該問題，實際上解決了一個影響系統安全運行的嚴重隱患，無形價值不可估量。

（2）提高了電能質量：由于解決了閉鎖問題，VQC裝置能夠實時、自動進行系統電壓和無功功率的調整，提高了電能質量。

（3）對外窗口形象：“優質服務”是企業生存和發展的根本，為社會和企業提供優質、安全、可靠的電力，進一步提高電力企業對外良好的窗口服務形象，是一筆無形的資產，是一筆巨大的企業財富。