关于无功补偿在35kV变电站综合自动化改造工程中的运用

关于无功补偿在35kV变电站综合自动化改造工程中的运用

王九怀

（山西华润联盛能源投资有限公司山西省吕梁市033000）

摘要：变电站想要满足时代发展需要，就必须通过各种方式进行内部调整。社会的不断发展，导致35kV变电站已经开始逐渐退出人们的视线，随之更加符合时代发展需求的110kV变电站与10kV变电站不断涌现。但是35kV在这种时代背景下并没有被淘汰，而是在小城市和县乡等地区大放异彩。从农村电网建设以来，35kV变电站建设以及相应的改造工作都是农村工作的关键组成部分。各地区地理情况不同，所以农村电网线路不仅过长，且供电距离较远，配电变压器和系统供电变压器二者容量上的差距比较明显。农村地区日间和夜间的用电量相差巨大，季节性用电也比较明显，所以需要根据当前社会发展背景下各地区不同用电需求以及用电情况来优化35kV变电站，提升其运行质量。

关键词：无功补偿；35KV变电站；自动化；应用；分析

引言：变电站自动化系统在保护输电线路以及主设备方面具有重要的作用，尤其是能够较好地保护35kV电压等级的线路设备。因此，实施35kV变电站综合自动化改造工程具有重要的意义。

1.35kV变电站综合自动化的重要性

虽然目前已经研发多种电压等级的、更加符合时代要求的变电站，但是35kV变电站仍然具有重要的作用，实现35kV变电站的自动化十分重要。其重要性主要表现在三点：一是建设高效的农村供电网络，农村电网的建设较困难。农村的电网线路较长，供电距离较远，系统供电变压器与配电变压器的容量差异较大，供电较困难，而35kV变电站能够解决相关问题，有效建设农村供电网络，并提高供电的可靠性。二是提高供电的安全性，减少失误的概率。目前，35kV变电站主要应用于县乡以及农村，变电站用人较多，失误率较高，农村供电的安全性得不到保障，实现35kV变电站的自动化就能够减少工作人员，降低人为失误率，利用计算机设备进行供电、监控等一系列工作，保证供电的安全性与科学性。三是减少安全隐患，35kV变电站应用于偏远地区，设备陈旧老化，易出现安全隐患，且出现问题时不易被发现，影响供电安全。35kV变电站的继电保护采用的是传统的保护设备，监控系统不到位，保护能力不足；而变电站综合自动化系统能够较好的保护主设备和配电设备，并用计算机网络技术进行实时监控，安全性、可靠性更强，能够有效降低安全隐患。

2.无功补偿的定义

无功功率补偿主要用户是感应电动机和变压器。减少无功功率需要量，提高设备自然功率因数，主要途径之一就是使电动机及变压器的负载相对合理化；也可适当控制运行电压，减少无功用电，提高功率因数。为搞好电网建设，使之达到安全可靠和降损节能。根据地方电网的特点，其无功补偿应遵循的原则是：全面规划，合理布局；分级补偿，就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主。

3.变电站设计主要内容

3.1设备设计与供电

变电站设计中，设备的选用是十分重要的。在选择主变压器时，要保证电源质量过关，具有一定的可靠性，选择三项有载调压变压器是比较理想的选择。在选择开关柜时，为了保证日后工作效果，要选择封闭式真空断路器高压开关柜，因为这种开关柜的内部处于真空状态，携有弹簧储能部分，在实现自身职能的基础上还可以保护微机，使其正常运行。在供电方面，系统可以使用10kV电压器来供电，用电线路的接线方式也是比较关键的一点，可以通过安装无功补偿装置来实现大功率。

3.2自动化系统

微机保护装置通常情况下只有两种安装方式，第一种是分散安装，其次是组屏安装。当前大部分变电站系统内部都配备了微机保护装置，并且变电站所用监控都是性能比较好的高性能监控设备。监控是保证变电站日常运行效率的关键构成部分，可以全面监控变电。变电站所有信息要以网络为中心传输到中心监控室内，如果信息中存在一些可能会影响到变电站正常运行的部分，也可以在第一时间对问题点进行处理。监控中心可以完成各种模式的事件记录，为相关工作人员提供解决问题的数据，进而实现远程控制。

4.无功补偿在35kV变电站综合自动化改造工程中的应用

4.1电容器分组

电容器的分组主要考虑两方面内容：一是电压的负荷变化。二是电压的波动。由于恰当的分组关系到整体的补偿效果，因此通过这两方面的分析，考虑是否需要电容器分组，以及分组方式十分重要。研究表明，单组电容补偿的补偿效果欠佳，易出现补偿不足与过分补偿的情况，不符合负荷变化对无功补偿的要求；而分组补偿能够较好地解决此问题，弥补单组补偿的不足，达到良好的补偿效果，能够更好地适应负荷变化的需求，并且分组的数量会影响补偿精度与补偿效果。分组数量越多，补偿精度越高，补偿效果越好。因此，分组补偿具有一定的优势。但是在分组过程中需要注意两点内容：一是在电容器分组时，需要尽量避免与谐振容量相接触，以免产生谐波放大等问题；二是考虑断路器的水平以及切合容性电流的适应能力，以免影响补偿效果。由此可见，电容器分组在无功补偿的运用中具有重要的作用，应合理分析，恰当分组，发挥出电容器补偿的最大作用，提高补偿效果。

4.2电容器投切

电容器的投切方式是影响无功补偿应用的重要内容，投切方式决定了无功补偿效果，具有重要的影响。电容器投切的方式主要有两种：一是人工投切方式。人工投切方式是指通过值班人员手动分合开关投切电容器，此操作易出现失误，影响投切效果，工作人员处理不及时会造成较多的问题，增加工作人员的工作量，并造成一些安全隐患。二是自动投切方式。自动投切方式能够利用无功投切装置，依据负荷电压的日常变化情况，自动调节无功容量以及投切组数，较好地保持无功补偿平衡，自动调整出恰当的投切组数。研究发现，投切组数对补偿效果具有重要的影响，投切组数关系到补偿的精度与跟踪效果，投切组数越多，跟踪效果越好，补偿效果也更好。因此，实现变电器的自动化，采用自动化的投切方式十分重要，具有较好的无功补偿效果，有效促进无功补在35kV变电器综合系统自动化改造工程中的应用。

4.3无功补偿设备设计

无功补偿设备设计具有重要的作用，是无功补偿在变电器综合自动化改造工程中应用的主要形式之一。其主要作用是补偿主变，满足电网的基本用电需求，提高供电效率，具有重要的价值。一般情况下，无功补偿设备的设计方式主要有两种：全网无功率补偿方式和优化电压方式。通过以上方式能够使电压满足变电站运行需求，全面降低能耗，提高经济效益。由于在变电站的正常运行中，输电线路、电动机等电力设备都会消耗无功功率，因此无功补偿设备设计具有重要的价值。

总结：无功补偿能够改变用电环境、降低输电线路及供电变压器的损耗，在35kV变电站综合自动化改造过程中具有重要的作用。因此，研究无功补偿的运用具有重要的意义，有助于提高35kV变电站的运行质量，实现35kV变电站的自动化，减少安全隐患，提高供电效率，保证供电的安全可靠，提升变电站无功补偿的使用价值，以便使无功补偿更好地为变电站服务。

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