220kV變電站無功補償容量配置

文/申杰 鄧立晨 談敏

220kV變電站無功補償容量配置

文/申杰 鄧立晨 談敏

220kV變電站無功補償?shù)娜萘颗渲茫鉀Q了負荷過重的問題，逐步提升電網(wǎng)的傳輸水平。電網(wǎng)運行的過程中，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)計無功補償容量配置，降低變電站的能耗損失，體現(xiàn)無功補償容量配置的優(yōu)勢。本文主要探討220kV變電站無功補償容量的配置。

220kV 變電站 無功補償 容量配置

220kV變電站運行中，無功補償是一項關(guān)鍵的操作技術(shù)，規(guī)劃好無功補償容量配置，有利于提升變電站的工作效率，降低無功損耗的發(fā)生機率。無功補償?shù)娜萘颗渲茫瑢儆谝活愔匾墓ぷ鳎鶕?jù)220kV變電站的運行實況，落實無功補償容量配置，以此來提升220kV變電站無功補償?shù)膶嵺`水平，預(yù)防運行損耗。

1 220kV變電站容性無功損耗計算

220kV變電站容性無功損耗，是無功補償容量配置中，應(yīng)該重點考慮的因素。220kV變電站容性無功損耗計算時，主要從變壓器運行時的無功損耗和電壓層間無功補償缺額計算兩個方面進行。

變壓器無功損耗，來源于勵磁電路和繞組漏抗，圍繞變壓器的主變?nèi)齻?cè)的負荷容量，計算出變壓器的無功損耗，220kV變電站在運行時，無功損耗的參數(shù)，包括容量比、電壓比、阻抗電壓，根據(jù)主變的運行負荷，確定出繞組負荷的容量數(shù)據(jù)，無功損耗計算時，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荷與變壓器無功損耗。

電壓層間無功補償缺額計算。220kV變電站的主變壓器，計算出負荷數(shù)據(jù)，同時計算高壓側(cè)的功率因數(shù)，一般可以選擇0.95，同時根據(jù)變電站低壓側(cè)、中壓側(cè)的功率因數(shù)，細化計算出缺額數(shù)據(jù)。電壓層間無功補償缺額計算時，也要注重未來缺額的測算，改變變電站的運行環(huán)境，保障變電站無功補償容量配置的準確性和規(guī)范性，實現(xiàn)220kV變電站無功補償?shù)目茖W(xué)、合理。

2 220kV變電站無功補償容量計算

2.1 計算原則

220kV變電站運行的無功負荷，在實行容量補償時，要注意負荷幅值、速率以及頻率的變化，進而選擇無功補償?shù)娜萘垦b置。220kV變電站的無功補償容量計算，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)電容器的補償方式。

2.2 計算方法

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

3 220kV變電站無功補償容量配置

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

3.1 配置分組容量

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

（1）單組無功補償?shù)难b置，在投切時，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。

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

3.2 配置方案設(shè)計

配置方案的設(shè)計時，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變電站提供動態(tài)化的無功補償。變壓器的無功補償配置，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)計時，220kV變電站無功補償容量配置方面，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變電站無功補償容量配置中，能夠模擬實際的變電站運行，匹配恰當(dāng)?shù)臒o功補償容量。仿真模型建立時，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變電站無功補償容量配置，以仿真模型中的實際負荷為研究對象，掌握負荷數(shù)據(jù)，明確無功容量的實際變化，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，實現(xiàn)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。變電站的主變壓器機組，阻抗不同，線路中有功功率和無功功率，會沿著主變壓器運行，實行無功補償容量配置時，盡量在主變壓側(cè)實行分列運行，經(jīng)仿真研究后，220kV變電站無功補償中，每段電容，建議補償3600kVar的容量。

仿真模型研究中，獲取220kV變電站無功補償容量配置的系統(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)的負荷，無功功率沿著220kV的母線，供給到上級電網(wǎng)內(nèi)，無功功率的容量補償，35kV線路側(cè)，并聯(lián)著電容器，向220kV母線，提供無功功率補償容量，改善220kV變電站的運行狀態(tài)，按照負荷與功率因數(shù)，改變電容器的投切，補償無功容量。

4 結(jié)束語

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

[1]劉剛.220kV變電站無功補償容量配置分析[J].電氣應(yīng)用,2013(15)：22-25+65.

[2]馬經(jīng)緯,鄭加麗.淺析220kV變電站容性無功補償容量配置[J].中國科技信息,2012(12)：33.

[3]向光燕.220kV及以下變電站無功補償容量的計算與分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2013(05)：46-49.

[4]陽水財.220kV變電站無功補償容量計算與分析[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2016(08)：246-247.

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。研究方向為電力系統(tǒng)及繼電保護。