变电站无功补偿设备运行维护的探讨

变电站无功补偿设备运行维护的探讨

谢广健

谢广健

广东电网有限责任公司佛山供电局

【摘要】随着电网的不断发展和电力体制改革的逐步深化,并联电容器等无功补偿设备得到广泛使用，它对电力系统的安全经济运行、保证用户安全生产和产品质量以及电气设备的安全和寿命等方面具有重要影响。但是由于无功补偿设备自身结构的复杂性，加之有些设别运行环境恶劣，需要进行必要的维护，本文根据运行当中的一些问题来进行分析，阐述了变电站无功补偿设备运行维护策略，仅供同行参考和借鉴。

【关键词】变电站；无功补偿；设备运行；维护

1.引言

近年来，随着我国科技的不断创新，电力行业得到快速发展。在新的经济环境下社会各行业对电力的需求量也大大增加，对供电、配电水平和质量有了更高的要求。变电站的无功补偿设备的安装，是变电站提高整体质量与运行效率的重要环节，无功补偿设备运行的状况直接会影响到电力系统的正常运行，从而影响到人们的日常生产与生活。因此，我们应将无功补偿设备的运行维护工作放在重要位置，尽量减少事故的发生。

2.无功补偿

2.1无功补偿装置

改善电能质量措施涉及面很广，主要包括无功补偿、抑制谐波、降低电压波动和闪变以及解决三相不平衡等方面。目前用于无功补偿和谐波治理的装置有：无源电力滤波器，它兼有无功补偿和调压功能，通常会依据安装点的电气特性和谐波源的参数还有就是根据用户的要求进行专门的设计（如图1所示）；静止无功补偿装置（SVC）是

综合治理电压波动和谐波、闪变以及电压不平衡的重要设备。有源电力滤波器（APF），APF是一种新型的动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，它能对频率和幅值都发生变化的谐波和无功电流进行补偿，主要应用于低压配电系统。随着电力电子技术，特别是大功率可关断器件技术的日益完善和快速发展，国内外还在研制、开发一种更为先进的静止无功补偿装置静止无功功率发生装置（SVG），虽然它们尚处在开发及试运行阶段，目前尚未形成商品化，但SVG凭借着其优越的性能特点，在电力系统中的应用将越来越广泛。

2.2无功补偿原理

在电网中的电力负荷，绝大部分都是感性负荷，这些设备在运行过程中都需要提供相应的无功功率。当在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，就可以提供感性负载所消耗的无功功率，从而减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。低压无功补偿原理如图2所示

图1低压自动无功补偿装置图2低压无功补偿原理图

3.变电站无功补偿设备运行维护

随着无功补偿技术的快速发展以及国家对配网建设越来越重视，在配电系统中无功补偿技术也逐渐普及。从有触点到无触点补偿，从静态到动态补偿，都取得了良好的运行效果。但是，在运行过程中也暴露出一些问题，因此，无功补偿设备运行维护变得尤为重要，必须引起重视。

3.1运行电压、电流和温度要密切监视

在保证变电站运行正常的基础上，必须要对电容器的运行电流、电压以及温度进行严格监控。在额定电压下,介质的电场强度非常高,如果电压偏离了额定值就会造成比较严重的问题。

首先要考虑电容器组型号在选择时能不能达到系统的电压曲线正常运行时的状态,电容器组要选择额定电压比较合适的,同一个相上串联差别比较小的电容值,防止电容器的电压值超出额定值，造成电容器超出承载能力。电压值如果在运行过程中小于额定值的话,就会造成无功功率下降。一般情况下，是按照电容器组系统、额定电压值还有就是无功功率的分布来确定电容器组的投入与退出。一旦电压曲线超出上限值就要马上退出电容器。依据国家的标准规定，要确保电容器组能够正常运行，电容器的稳定电流有效值通常是额定电流的1.3倍，三相电的电流有效值与额定电流相差值要控制在5%以内。通常，电容器都是超负荷运行,除此之外,电容器的绝缘介质是在场强比较高的环境运行的,在额定容量下连续运行时，电容器内部油温一定要控制在65℃以内，长期在场强和温度都比较高的环境下运行,就导致电容器受到严重损害。

3.2注重谐波的问题

电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大谐波的副作用。谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器中电器元件的经常损坏。为了确保用电系统与用户的用电设备能够安全、稳定、达到经济运行，因而做无功补偿时必须考虑谐波治理，在有较大谐波干扰，又需要补偿无功的地点，应考虑增加滤波装置。当受谐波量较大的用电设备影响到线路上装设的电容器组时，应适当串联电抗器。除此之外要做到每年测量一次谐波，定期检查各种器件是否完好，谐波出现异常时加强巡视，有效处理。

3.3．无功倒送问题

无功倒送会加剧变压器和线路的损耗，增加线路的负担，是电力系统所不允许的。生产厂家虽然都在强调声场的设备是合格的，不会发生无功倒送，但真实的情况却不是这样的。比如就拿晶闸管所控制的补偿柜来说，虽然三相的补偿量可以分调，但是很多的厂家为了省钱，仅选择一相来做采样以及无功分析。这样就造成三相负荷不对称，很可能导致无功倒送。而采用固定电容器无功补偿的用户，当负荷低谷时，也会导致无功倒送。所以在选择补偿方式时候，要充分考虑到这一点。

4.建议

为了加强对无功补偿设备管理，提高电压质量，保证电网经济运行，特制定本制度：

（1）站内值班人员应对站内无功补偿及调压设备进行认真监视和操作，并做好有关记录；

（2）严格执行调度下达的电压曲线，熟悉投切电容器后的电压变化量，及时操作无功和调压设备。其操作原则为：当电压接近上限时，应优先调整主变分头，后切容器组；当电压接近下限时，应优先投电容器组，后调主变分头；一般不向电源侧倒送无功；

（3）母线失去电压时，应自动切除所带电容器组；母线恢复送电时，应检查电容器组确已退出，然后根据电压曲线和无功潮流，投入电容器组；

（4）加强电容器组的维护和管理，定期检修，发现缺陷及时汇报、处理，保证足够的无功容量；

（5）调整主变有载调压分头时每次只允许调整一个分头，当不满足电压要求时，两次调整时间至少应间隔2分钟，两台主变并列运行时，应交替进行调压操作，操作时应注意电压表，无功功表，位置指示器应相应变化；

（6）加强电压监测的维护管理，做好本站电太质量考核，按月报出无功电压监测报表及有关报表；

（7）调整主变分头及投切电容器组均应在运行工作记录中做好记录，主变调压开关累计动作次数应做到记录、报表，现场实际指示“三个一致”。

（8）做好无功设备的管理确保电压合格率为98%，及电容器组的可投率和投运率。

（9）定期进行巡视检查。设立专门巡视人员对电容器组进行定期巡视和检查,小故障随时解决，大故障立即退出运行,避免事故的发生。

5.结束语

社会在发展，技术在进步，为了提高经济效益，提高设备使用率，我们应该加强对变电站无功补偿设备运行维护的研究：本文针对变电站无功补偿设备运行中的一些问题，提出了无功补偿设备运行维护策略以及一些建设性的意见，以保证变电站以及用户的用电安全与稳定，促进我国电力事业能够快速发展，为社会，为国家做出更大的贡献。

参考文献

[1]肖毅.关于变电站无功补偿设备运行维护策略的[J].科技创新导报.2014

[2]韩水，苑舜编著.配电网无功优化及无功补偿装置.北京:中国电力出版社,2013.

[3]于吉垒，姜德宏.浅谈地区电网无功补偿及运行控制.2006.