關于變電站無功補償設備運行維護策略的研究

肖毅

摘 要：該文主要介紹了變電站無功補償的概念、配置原則，闡述了變電站無功補償設備運行維護策略，其中包括嚴格監控運行電流、電壓、溫度；注重諧波、繼電保護問題；建立完善的現場運行規程細則；定期進行巡視檢查等，僅供同行參考和借鑒。

關鍵詞：變電站 無功補償 維護策略

中圖分類號：TM761.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（b）-0071-01

隨著我國經濟的迅速發展，科技的不斷創新，帶動著電力行業也在不斷進步。在新的經濟環境下社會各行業對電力的需求量也大大增加，對供電、配電水平和質量有了更高的要求。但是，由于我國的電力事業發展起步較晚，雖然發展迅速，但是依然存在著很多問題，在快速發展的途中，面臨很多方面的干預和限制，使得我國的變電站依舊存在著很多缺陷和不足。比如：目前變電站普遍存在著供電半徑長、電壓質量差、功率因數低、無功功率分配不合理等狀況。所以我們要根據運行當中的問題來研究出一些維護策略加以改進，避免相關運行故障與安全問題的出現。

1 變電站無功補償概述

1.1 無功補償的定義

無功補償是指為滿足電力網和負荷端電壓水平及經濟運行的要求，必須在電力網和負荷端設置的無功電源，如電容器、調相機等。通俗解釋為：在電感或電容的交流電路中，電感的磁場或電容的電場在一定周期內，一段時間內從電源吸收的能量與另一段時間內返回電源的能量相等，在整個周期內平均功率相當于零，也就是沒有能量消耗。電源和電感或電容之間能量的來回交換最大值叫做無功功率。無功功率相關的能量是儲存的電感性及電容性能量之和。

1.2 無功補償的配置原則與方式

無功補償的配置原則：以節約用電為先決條件。各級電壓下的電力網和電力用戶都要提高自然功率因數，并按無功分層分區和就地平衡以及便于調整電壓的原則，安裝無功補償設備和必要的調壓裝置。無功補償方式有五種：變電站補償、隨機補償、隨器補償、跟蹤補償、配電線路補償。

2 變電站無功補償設備運行維護策略

2.1 嚴格監控運行電流、電壓、溫度

確保變電站正常運行，經濟最大化的基礎上，一定對電容器運行電壓、電流和溫度進行密切監視。在額定電壓下， 其介質中的電場強度非常高，而電壓偏離了這個額定值就會導致相對嚴重的問題。

首先在選擇電容器組型號的時候要考慮是否能達到系統正常運行時的電壓曲線，選擇額定電壓較適合的電容器組，將電容值差別小的串聯在同一個相上，避免電容器電壓值高于額定值范圍，導致電容器超過承載能力。而如果運行中電壓值低于額定值范圍， 也會導致無功功率降低。正常情況下，電容器組的投入與退出，必須根據電容器組系統和無功功率分布情況以及電壓額定值來決定。如果電壓曲線超過上限值就要立即退出電容器。

其次，國家規定標準電容器的穩定電流有效值為額定電流1.3倍，三相電的電流相差在5%以內，這樣才能保證電容器組正常運行。電容器通常都是處在超負荷的狀態，另外，電容器的絕緣介質是在較高場強下運行的，電容器在額定容量下連續運行時，其內部油溫必須在65 ℃以內，長時間在高溫度和高場強下運行，會對電容器造成損害。

2.2 注重諧波、繼電保護問題

無功功率補償裝置（電容器直接補償）投入后，如果諧波電流被電容器直接補償而引起諧波過大，就會導致電容器、自動開關、接觸器、繼電器等供電設備中的電器元件經常損壞。

變電站諧波與并聯電容器的運行關系密切，電容器可能使變電站電網中的諧波電流放大，甚至在電網中嚴重的還會產生諧振，降低電器設備使用壽命，設備箱殼鼓肚，甚至群爆，燒毀，遭受嚴重破壞。為了保障用電系統與用戶的用電設備能夠安全、穩定、達到經濟運行，有效的治理諧波有很重要的意義。要做到每年測量一次諧波，定期檢查各種器件是否完好，諧波出現異常時加強巡視，有效處理。

2.3 建立完善的現場運行規程

（1）變電站值班人員如實記錄設備運行情況。

（2）每天進行運行電容器組的外觀檢查。如發現箱殼膨脹等問題應停止使用，以免發生故障。

（3）定期清洗設備外殼，支架。

（4）對電容器電容和熔斷器檢查，按相關設備預防性規程檢測。

（5）內部故障導致電容器組的開關斷開，未找到跳開原因前，不得重新合上開關。

（6）戶外運作的電容器及其它設備，應定時補漆。

2.4 定期進行巡視檢查

設立專門巡視人員對電容器組進行定期巡視和檢查，小故障隨時解決，大故障立即退出運行， 避免事故的發生。巡視檢查工作應分為兩種：一種是正常巡視檢查， 另一種為特殊巡視檢查。

正常巡視要按照多班制交接巡視，每天兩班多次檢查，每周定時夜間熄燈巡視。從電容器本體、接頭、連接線、放電線圈及電容器基礎等方面著手，檢查電容器的外殼部分是否有損壞，滲漏，運行過程是否有異常響聲。看外殼的膨脹量是否超出了正常熱脹冷縮的彈性限度等等。每天交接班時，有專門電路負責人對各個閥門，每個組件、冷卻系統，電路監控調節系統嚴格巡視，真實記錄各個電器部件的運轉情況。夜間巡視時應注意設備各部接點、絕緣子、套管等有無放電、滑閃、冒火現象。高峰負荷時，巡視要在前半夜無光的時候，探聽每個部件是否有異樣聲音。

特殊巡視則要增加巡視次數，做好巡視記錄。主要有幾個方面：第一，對環境溫度巡視，防止由于空氣溫度過高使設備溫度超出標準范圍。第二，雨霧雪或自然災害天氣的巡視，針對每種情況細致檢查，并記錄好放電器動作情況。第三，系統接地，諧振異常巡查。無論夜間還是白天根據設備異常是否嚴重向有關人員匯報，采取適當措施。第四，重要節假日以及上級特殊指示時增加巡視。

3 結語

社會在進步，電力也在不斷地發展，為了提高經濟效益，提高機器使用率，我們應該加強對變電站無功補償設備維護的研究：做好諧波，電壓，溫度等問題的監測與治理，建立完善的現場運行規程，認真完成巡視記錄，盡量降低事故的發生，以保證變電站以及用戶的用電安全與穩定。使我國電力事業能夠快速發展。

參考文獻

[1] 陳凱.變電站低壓無功補償配置原則的探討[J].大家談，2004（3）.

[2] 劉銳力.變電站無功補償技術探討[J].機電信息，2011（24）.

[3] 李金榮，任春艷.無功補償的現狀與應注意的問題[J].科技風，2010（18）.

[4] 沈文琪.電力電容器的實際使用壽命與使用條件的關系[J].電力電容器，2004（1）.

[5] 王玉茹.淺析影響電容器安全運行的因素[J].電力電容器與無功補償，2009（6）.endprint