變電站無功補償設備增效意義及運維策略分析

汪日東，蘇業超，郭士昌（國網黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152000）

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變電站無功補償設備增效意義及運維策略分析

汪日東，蘇業超，郭士昌
（國網黑龍江省電力有限公司綏化供電公司，152000）

摘要：該文主要介紹了無功補償裝置在電網運行中的重要性與必要性，闡述了強化無功補償設備運行維護需要執行的必要策略和措施。

關鍵詞：變電站；無功補償；功率因數

1　變電系統無功補償簡述

1.1無功補償基本概念

無功功率補償簡稱無功補償，無功補償的主要作用就是提高功率因數以減少設備容量和功率損耗、穩定電壓和提高供電質量，在長距離輸電中提高輸電穩定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。限制無功功率在電網中的傳輸，提高了配電網的電壓質量并改善供電效率。

1.2提高功率因數的重要性

提高功率因數對于電力企業來說有著重要的意義，主要表現為以下幾個方面：

1.2.1提高電壓質量

把線路中電流分為有功電流Ia和無功電流Ir，則線路中的電壓損失：

式中：P—有功功率，Q—無功功率，U—額定電壓， R—線路電阻，Xl—線路感抗。提高功率因數后可減少線路傳輸的無功功率Q，若其他線路參數及有功功率不變則Q越小，壓降就越小，從而提高了線路末端的電壓質量。

1.2.2提高變壓器的經濟利用率

功率因數由cosφ1提高到cosφ2提高變壓器利用率為：

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

1.2.3提高電力網傳輸能力

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

1.3無功補償配置原則與方式

無功補償配置以損耗電能最少為先決條件。供電系統與電力用戶兩者均需要提高自然功率因數，也就是安裝無功補償設備和調壓裝置。裝置安裝應遵循就地平衡以及便于調節電壓的原則。一般情況下無功補償可以分為變電站集中補償、配網線路補償、用戶側就地補償等。

2　變電站無功補償的運行維護策略

2.1加強諧波、電容器的監測

電力系統中無功補償設備投入后，如果電容器直接補償諧波電流而導致諧波放大，不僅會對通訊造成干擾，還會造成電容器、繼電器、接觸器等電器元件的損壞或者使用壽命降低。由于變電站諧波過大時電容器直接補償引起，所以變電站諧波控制與電容器安全運行息息相關。一旦系統中產生諧波并經過放大達到諧振條件，必然會導致電器元件的損壞，嚴重的還可能造成設備燒毀、爆炸等危險事故。因此電力系統人員應加強對諧波的觀測和測量以及電元設備的檢驗，一旦發現電器設備損壞或者諧波異常要及時上報并處理。只有諧波得到有效控制才能保障供電的安全穩定。

2.2加強對運行電壓、電流、溫度的監控

保障電容器正常運行的先決條件是嚴格監控變電站中電容器的運行電流、電壓、溫度等值，確保這些數值均沒有異常。一般情況下系統在額定電壓下，介質中的電場強度很高，如電壓偏離額定值可能會產生嚴重故障。變電站中電容器的使用，必須根據系統正常運行時顯示的電壓曲線來選擇，只有這樣才能確保電容器安裝后電壓曲線在額定范圍內。變電站系統運行時如果電容器組型號選擇不當，會使電容器在高于額定電壓的系統電壓下運行，導致超過電容器的承載能力，或是低于額定電壓運行，導致實際補償功率降低。一般情況下，我們必須根據無功功率的分布情況、電容器組、額定電壓值三點來判斷電容器組是否需要投入或者退出。在實際操作中一旦發現電壓曲線超過上限必須立即將電容器退出。

2.3強化定期巡視檢查

針對電容器組的設備運行必須專門制定巡視管理規定，有別于其他變電站設備，這樣不僅可以及時的發現問題還可以及時研究方案來解決，最終杜絕事故的發生。根據現場實際情況將巡視工作分為一般設備巡視和特巡。

一般設備巡視檢查結合變電站運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、鋁排線纜、放電線圈、串聯電抗器等，在巡查中檢視是否出現外殼損壞或泄露以及運行中是否出現異常聲音。如果發現外部膨脹，立刻檢測膨脹原因，確定是否是熱脹冷縮引起的正常膨脹，如若不是應立刻退出電容器設備，并作進一步的試驗檢查。除此之外還應設立夜間巡視，首先應注意各接點、套管、絕緣子等是否有放電、電火花閃現的現象，其次前半夜探聽部件是否有異聲。

3　結論

綜上所述，電力無功補償設備在電力系統中起到至關重要的作用，雖然他的安全運行并沒有直接關系到供電可靠性，但是供電電壓質量、供電損耗以及影響系統安全都與它息息相關。在現有的管理模式下，進一步強化變電站無功補償設備的運維管理意義重大，從完善的管理規定到行之有效的業務流程都需要有章有法，這樣就可以讓無功補償設備在既不影響電網安全運行的情況下充分發揮其降損增效的積極作用。

參考文獻

[1]馬晉輝.高壓并聯電容器組保護的分析及參數計算.電氣應用，2007

[2]趙榮普.并聯電容器的運行維護及故障分析.云南水力發電，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