輸煤II期電壓無功自動補償綜合分析

包鶴青

摘 要：現代電力系統的規模越來越大，無功的平衡和電壓的穩定非常重要。所以，現代電力系統中的無功功率與電壓控制是一個非常重要的問題，需要很好地解決。

關鍵詞：變電站；電壓無功；自動控制系統；綜合分析

1 概述

熱動力廠輸煤II期系統電源取自廠用III段和IV段，電源點距離負載較遠，負載端電動機功率因數低，存在發熱甚至在重載情況下啟動困難的現象。

為提高輸煤II期系統電動機的功率因數，需在輸煤II期就地電源柜母線段對功率因數進行補償，以保證電氣設備正常運行和系統可靠供電。

2 存在的問題

輸煤II期系統設備的功率因數偏低，消耗的無功功率偏高，在輸電線路上傳輸的電流也隨之增大，一方面使輸電線路上有功功率損耗和電能損耗增大，另一方面線路上的電壓損耗增大，使負荷端電壓下降，從而嚴重影響電動機及其他用電設備的正常運行。

3 總的功能

變電所是電力系統的一個重要組成部分。在電力系統功能的掌控方面需要進行多方面的調控。只有對各個方面進行綜合處理才能夠將功能進行整合。變電所在電力系統的工作當中扮演著重要的角色。變電所的正常運行需要各個部門的相互配合，管理部門需要在電力的管理方面嚴格按照要求進行操作，只有綜合對各項問題進行處理才能夠在具體的工作中做到綜合有效。對于變電所功能的調整需要各個方面互相配合。技術部門需要掌握良好的技能，只有將各項功能進行技術的把關才能夠在具體的功能操作上將技術要求提高上去，進而促進工作的進行。對于技術人員的培養需要在嚴格遵守工作要求的基礎之上將各項工作推動。對管理人員的培訓需要主要管理人員的基本素質和行政管理能力，只有綜合素質合格的人員才能夠推進變電所功能的推進。變電所功能的調整需要全面結合技術人員和管理人員的職業能力，將二者配合起來，促進工作的開展。

4 參數的具體介紹

電力系統需要對參數的配置給予高度重視，在基本參數的制定上需要掌握一定得技能。在參數的考核方面對于變壓器的數量以及電壓的高低需要比較詳細的了解。在電流的具體把握當中需要不斷對各項問題進行綜合處理。關于變電站的正常運轉需要各個工作崗位的人員都做到盡職盡責。只有對數據有比較綜合的把握才能夠將參數的設置問題處理妥當。在正常問題的處理中需要嚴格遵守操作流程，只有合理有效的處理才能夠將變壓器進行正確的配置。在綜合的工作處理上將參數工作做到恰到好處，只有這樣才能夠將電力系統的具體控制工作做好。

5 數據輸入和輸出分析

電力系統的正常運行狀態會有經常的監控，只有對這些系統進行綜合分析和了解才能夠將電力系統的工作做好，依據電力系統的不同情況進行不同的操作措施。VQC自動裝置是一項在電力系統內部非常重要的裝置，需要對其進行合理的管理。在這種設備的工作操作上很多的方面都需要注意，對于促進數據精確度的提高有重要的作用。具體上也有關于遙測數據的分析和解釋。遙測數據的內容比較廣泛，需要多方面進行分析。關于數據的輸入和輸出需要多方面進行注意，只有對數據進行具體的調查和分析研究才能夠得到準確有效的數據，將數據的輸入和輸出工作做好，促進電力系統的正常運轉。對于變電所功能的調整需要各個方面互相配合，技術部門需要掌握良好的技能，只有將各項功能進行技術的把關才能夠在具體的功能操作上將技術要求提高上去，進而促進工作的進行。對于數據的分析對數據工作人員有比較高的要求，需要數據人員具有比較高的綜合素質以及負責和耐心的工作態度。

6 改造方案

根據熱動力廠輸煤供電系統負載較平穩，動態補償要求不太高的特點，并結合現有條件，我們決定采用接觸器投切的方法，設計輸煤系統低壓無功補償器裝置。

6.1 補償裝置分析

控制器、接觸器、熔斷器、電抗電容器是補償裝置的重要組成部分。裝置原理圖如圖1所示。

圖1 低壓無功補償裝置原理圖

6.2 無功補償裝置控制器

圖2為無功補償控制器接線圖，Ua，Un為電壓信號輸入端，接A相和N線；Ia，In為電流信號輸入端，通過電流互感器采集電流信號；J1-J12為12組接觸器線圈線；P、V為接觸器電源端子，接觸器由380V電源進行控制，P、V接兩根相線，且可以相互調換。

圖2 無功補償控制器接線圖

6.3 接觸器

裝置接觸器選用CJ19-63/21型專用接觸器，該型號接觸器為直動式雙斷點結構，觸頭系統分上下兩層布置，上層有三對限流觸頭和限流觸頭構成抑制涌流裝置。當合閘時它先接通數毫秒后工作觸頭接通，限流觸頭中永久磁塊在彈簧反作用下釋放，斷開限流電阻，使電容器正常工作，接觸器內部電路圖如圖3所示。

圖3 CJ19-63/2接觸器的結構示意圖

6.4 電容器

本裝置采用電容器為BSMJ0.45-30-3型電容器，是自愈式低電壓并聯電容器，主要用于低壓電網提高功率因數，減小無功損耗，改善電壓質量。

6.5 控制策略

裝置取A相電流Ia和A、N間的相間電壓為檢測信號，采集到電壓電流信號后，檢測出電網電壓和無功功率的大小，送至處理器，通過程序計算出無功補償量，然后發出電容器投切控制信號，自動完成無功補償。

裝置補償容量由12路30kVar容量的電容器組成。采用根據無功功率和電網電壓大小的綜合控制策略，自動投切電容器組進行補償。裝置選擇優先滿足電壓的原則，即先根據電網電壓值的高低來決定是否投切電容器，在電壓合格的范圍內再根據無功功率的大小來控制電容器的投切，在電壓變化很大的特殊情況下，電容器仍然能夠適當動作以保持合格的電壓；在電壓合格的范圍內，電容器又能根據無功功率大小進行合適的補償。這樣一來，在電壓與無功功率的相互配合下，補償器既能進行無功功率的平衡，又能反映電壓的頻繁變化，大大提高控制的可靠性和靈活性。

7 效果檢驗

該裝置能夠實時檢測無功功率，動態跟蹤補償，使功率因數始終保持在預先設定的cosφ左右，按“順投倒切” （從大到小投入，從小到大切除）的規則自動投切，使輸煤II期系統負載率得到提高，減少電能損失，以達到節約電能感和提高供電質量的目的。

8 鞏固措施

（1）優化操作，嚴格按照操作規程執行，防止因操作不當造成系統運行參數不合格。（2）崗位操作人員加強現場巡檢及運行分析。（3）加強設備定期檢查。

9 結束語

總之，通過在活動中的資料收集、整理、分析，提高了大家運用專業知識解決問題的能力，加強了成員的交流。解決了系統功率因數不合格的問題，降低了生產成本，利于節能降耗。

參考文獻

[1]李建中.變電站電壓無功綜合調節模糊控制研究[J].中國電力，1998（04）.

[2]張小英，池瑞軍，胡奉東，孫宏鵬.變電站電壓無功綜合控制策略的研究[J].湖北電力，2004（03）.