鄭麗霞

內(nèi)蒙自治區(qū)呼和浩特供電局

一、國(guó)內(nèi)無(wú)功研究

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)提出的《利率電費(fèi)調(diào)整辦法》，證明我們已經(jīng)把無(wú)功優(yōu)化調(diào)整，放到了國(guó)家的政策、法規(guī)層面。電網(wǎng)的合理無(wú)功補(bǔ)償分配，可以使輸、配電設(shè)備的有功損耗降低35%--50%，輸、配電設(shè)備的負(fù)載能力增加20%--30%。因此無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)纳钊胙芯浚稍黾游覈?guó)電力電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

我國(guó)北方電力的無(wú)功功率分布不合理，使輸電線路的電壓降增大、線路損耗增加、供電安全性和經(jīng)濟(jì)性也大幅下降。因此，選擇合適的無(wú)功優(yōu)化方法，可提高電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化的自動(dòng)控制水平，在保證電網(wǎng)電壓水平和改善電壓質(zhì)量的前提下，可有效降低網(wǎng)損，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性[3-4]。

二、變電站無(wú)功不足的影響

(1)無(wú)功功率不足對(duì)系統(tǒng)的影響

當(dāng)電力電網(wǎng)無(wú)功不足時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的無(wú)功儲(chǔ)備不能滿(mǎn)足無(wú)功負(fù)荷的需要，將造成無(wú)功電源和無(wú)功負(fù)荷處于低電壓狀態(tài)下運(yùn)行。電網(wǎng)在低電壓下運(yùn)行，可能造成的危害有1)線路的輸送能力下降。電壓降低后，線路輸送等量電能時(shí)的損耗加多，造成線路的輸送量減少；2)變壓器允許通過(guò)的電能減少。與線路類(lèi)似，當(dāng)系統(tǒng)電壓降低后，變壓器也會(huì)出現(xiàn)損耗增加，輸送能力減弱；3)電壓降低后，無(wú)功設(shè)備不能在標(biāo)準(zhǔn)電壓下工作，產(chǎn)生的無(wú)功會(huì)減少。

(2)無(wú)功不足對(duì)電壓的影響

呼和浩特負(fù)荷以民用負(fù)荷為主，大工業(yè)負(fù)荷占比重少，負(fù)荷峰谷差大，其中昭君變、南郊變、烏素圖變、因負(fù)荷太大，不能轉(zhuǎn)帶，所以在負(fù)荷高峰時(shí)電壓偏低，負(fù)荷低谷時(shí)電壓偏高。而新華變、大臺(tái)變、北郊變等所帶負(fù)荷較小，存在電壓偏高現(xiàn)象。因此，負(fù)荷不平衡及負(fù)荷分布不均等原因?qū)χ骶W(wǎng)電壓造成一定影響，僅靠投退站內(nèi)電容器等方式調(diào)壓，不能解決實(shí)際問(wèn)題。

內(nèi)蒙電網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)，無(wú)功功率因數(shù)提高了很多，但大用戶(hù)及10kV用戶(hù)，無(wú)功補(bǔ)償容量不足或不能根據(jù)負(fù)荷投退。主網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備安裝在10kV母線上，而有的變電站單組無(wú)功設(shè)備容量大，有投入則過(guò)補(bǔ)，不投則欠補(bǔ)。另外無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備種類(lèi)少，投切慢，對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功水平無(wú)法動(dòng)態(tài)跟蹤。當(dāng)負(fù)荷變化較頻繁時(shí)，造成電壓調(diào)整困難，無(wú)法及時(shí)跟蹤投切。

(3)無(wú)功補(bǔ)償方案

電力無(wú)功平衡的工作，需要掌握無(wú)功電源和無(wú)功負(fù)荷基本情況及分布，確定無(wú)功補(bǔ)償需求，并且要根據(jù)無(wú)功需求，確定最優(yōu)補(bǔ)償方案及補(bǔ)償容量。實(shí)際中，基本采取就地平衡、分級(jí)補(bǔ)償和便于調(diào)整電網(wǎng)電壓的補(bǔ)償方式，找到最優(yōu)的分配方案。

三、變電站對(duì)無(wú)功不足問(wèn)題的改進(jìn)

我們?cè)谧冸娬緹o(wú)功優(yōu)化技術(shù)改造方面經(jīng)驗(yàn)不足，變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析借助理論計(jì)算軟件，對(duì)變電站的無(wú)功優(yōu)化進(jìn)行了改進(jìn)。

例：某變電站主變壓器容量：1號(hào)主變180MVA，2號(hào)主變180MVA。無(wú)功設(shè)備容量：10Kv I II段母線接有四臺(tái)電容器：1號(hào)電容器、2號(hào)電容器、3號(hào)電容器、4號(hào)電容器，共4組電容器，其中兩組容量分別為：3MVar、6MVar。

(1)變電站變壓器輕載運(yùn)行

由計(jì)算和分析可知1號(hào)變壓器銅鐵損失比為1：0.12，是輕載運(yùn)行，損失電量隨供電量的增加而增加，而主變線損率隨主變器負(fù)荷的增大而減小，損失電量的增加量小于供電量增加量，所以，增加主變負(fù)荷是減小主變線損的主要手段。

由于變壓器輕載，主要考慮增加負(fù)荷，接入大量負(fù)荷，可解決主變輕載的問(wèn)題。兩臺(tái)主變運(yùn)行的變電站，為了達(dá)到用電可靠性的要求，需兩臺(tái)主變并列運(yùn)行。由于實(shí)際負(fù)荷和運(yùn)行情況不同，一臺(tái)主變接入本站大部分負(fù)荷運(yùn)行，另一臺(tái)主變接入少負(fù)荷運(yùn)行，可以緩解變壓器輕載運(yùn)行。

(2)變壓器重載運(yùn)行

經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)2號(hào)主變重載運(yùn)行，損失電量隨供電量的增加而增加，其主變線損率隨主變器負(fù)荷的增大而減小，損失電量的增加量小于供電量增加量，所以增加2號(hào)主變的負(fù)荷是減小2號(hào)主變線損的主要手段，但在重載情況下不能過(guò)高增加負(fù)荷，負(fù)荷過(guò)重會(huì)引起電網(wǎng)電壓?jiǎn)栴}，因此合理適度增加主變負(fù)荷是降低線損的主要措施。

四、變電站的無(wú)功優(yōu)化

站內(nèi)變壓器帶的負(fù)荷比較小的時(shí)候，從220kV負(fù)荷供入較大無(wú)功，變電站投運(yùn)較小無(wú)功即可。根據(jù)無(wú)功就地平衡原則，變壓器輕載運(yùn)行時(shí)，電容器投如較大，會(huì)增加站內(nèi)損耗電量。

在變電站供電量不變的時(shí)，減少電量的損失進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化，產(chǎn)生長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益是很可觀的。

變電站大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)負(fù)荷的增加，對(duì)電網(wǎng)對(duì)無(wú)功的需求更大，無(wú)功補(bǔ)償容量需增加才能滿(mǎn)足變電站降低損失電量的需求，無(wú)功調(diào)節(jié)更加頻繁。所以電力系統(tǒng)急需，自動(dòng)調(diào)整無(wú)功的控制系統(tǒng)(如AVC、AVG等)進(jìn)行調(diào)控，提高電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化的自動(dòng)控制水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)功的自動(dòng)優(yōu)化控制。主網(wǎng)潮流變化對(duì)無(wú)功的需求很高，單一的投退電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，解決不了實(shí)際問(wèn)題。由于先進(jìn)的電力電網(wǎng)技術(shù)和負(fù)荷大小變化的不同，對(duì)電網(wǎng)的影響也很大，故對(duì)于大負(fù)荷情況下的無(wú)功補(bǔ)償及優(yōu)化，需要實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)功自動(dòng)化控制后，再進(jìn)行優(yōu)化才更加有效和合理。

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[1]王培.變電站電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析及其應(yīng)用[J].電子世界，2013，9：48-49.

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