變電站主變檔位調(diào)整、電容器投切與電壓、無功關(guān)系淺析

1、變電站主變檔位調(diào)整、電容器投切與電壓、無功關(guān)系淺析【摘 要】通過對變電站無功補(bǔ)償裝置合理的控制和 調(diào)節(jié)可以補(bǔ)償感性電抗所消耗的無功功率，由于無功補(bǔ)償減 少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以有效降低線路和變 壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，同時起到穩(wěn)定電網(wǎng)電 壓的作用。【關(guān)鍵詞】電壓質(zhì)量；無功功率；補(bǔ)償裝置；降低損耗 電壓質(zhì)量是衡量電能的主要質(zhì)量指標(biāo)之一。電壓的穩(wěn)定 不僅對確保電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行和正常生產(chǎn)有著舉足 輕重的作用，而且對提高電能質(zhì)量，延長設(shè)備的使用壽命也 有著十分重要的意義，而無功則是影響電壓的一個重要因 素。1 變電站無功與電壓的綜合控制與調(diào)節(jié)的主要方式 補(bǔ)償容量不足時的無功

2、功率平衡：進(jìn)行系統(tǒng)無功功率平 衡的前提是保持系統(tǒng)的電壓水平正常，否則，系統(tǒng)的電壓質(zhì) 量就得不到保證。在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取 得有功功率，還需取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供 不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁 場，那么，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用 電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。這種平衡是系統(tǒng)無功功率不足時達(dá)到的平衡，是由于系統(tǒng)的 電壓水平下降，無功功率負(fù)荷本身具有的電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)，使 全系統(tǒng)的無功功率需求有所下降而達(dá)到的。系統(tǒng)無功功率電源充足時的無功功率平衡：在額定電壓 下的系統(tǒng)無功功率平衡來裝設(shè)必要的無功功率補(bǔ)償裝置，其

3、 目的是平衡電網(wǎng)的無功功率，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系 統(tǒng)終端變電站的母線電壓，補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電 線路的無功損耗。使用無功自動補(bǔ)償裝置進(jìn)行就地補(bǔ)償，可 以在實現(xiàn)減少線損的同時，對電壓質(zhì)量起到一定的改善作 用。但是，實踐證明由于配變負(fù)荷變化大，帶來電壓波動也 大，往往單純依靠無功補(bǔ)償并不能很好地解決電壓質(zhì)量問 題，因此采取以無功和電壓作為二元的控制變量，以“九區(qū) 圖”作為基本的控制算法，進(jìn)行自動跟蹤補(bǔ)償和自動調(diào)壓相 配合的措施，可實現(xiàn)進(jìn)一步改善電能質(zhì)量的目的。運(yùn)行控制區(qū)域見下圖：（ 1）第 1 區(qū)為電壓正常，無功越上限。無功優(yōu)先：若 投電容器后，無功大于無功下限，則投電容器；若電容器

4、不 可投，則下調(diào)分接頭。電壓優(yōu)先：若投電容器后，電壓小于 電壓上限且無功大于無功下限， 則投電容器； 若投電容器后， 電壓大于電壓上限且無功大于無功下限，且此時若下調(diào)分接 頭后，電壓仍大于下限，則不投電容器，下調(diào)分接頭。（ 2）第 2 區(qū)為電壓越上限，無功越上限。無功優(yōu)先： 若下調(diào)分接頭后， 無功正常則下調(diào)分接頭； 若分接頭不可調(diào)， 如投電容器后的電壓小于閉鎖上限和無功大于下限，則投電 容器。電壓優(yōu)先：下調(diào)分接頭；若分接頭不可調(diào)，如退電容 器后，無功小于閉鎖上限及電壓大于下限，則退電容器。（ 3）第 3 區(qū)為電壓越上限，無功正常。無功優(yōu)先：若 下調(diào)分接頭后，無功正常則下調(diào)分接頭；若分接頭不可調(diào)

5、， 如退電容器后， 無功小于上限及電壓大于下限， 則退電容器 電壓優(yōu)先：下調(diào)分接頭；若分接頭不可調(diào)，如退電容器后， 電壓大于下限且無功小于閉鎖上限，則退電容器。（ 4）第 4 區(qū)為電壓越上限，無功越下限。無功優(yōu)先： 若退電容器后，無功小于上限，則退電容器；若電容器不可 退，如上調(diào)分接頭后電壓小于閉鎖上限，則上調(diào)分接頭。電 壓優(yōu)先：若退電容器后，電壓大于下限且無功小于上限，則 退電容器；若電容器不可退，如下調(diào)分接頭后，電壓大于下 限及無功大于閉鎖下限，則不退電容器，下調(diào)分接頭。（ 5）第 5 區(qū)為電壓正常，無功越下限。無功優(yōu)先：若 退電容器后，電壓大于閉鎖下限且無功小于上限，則退電容 器；若電容

6、器不可退，則上調(diào)分接頭。電壓優(yōu)先：若退電容 器后，電壓大于下限及無功小于上限，則退電容器；若退電 容器后，電壓小于下限及無功小于上限，如分接頭上調(diào)后， 電壓小于上限，則上調(diào)分接頭。（ 6）第 6 區(qū)為電壓越下限，無功越下限。無功優(yōu)先： 上調(diào)分接頭；若分接頭不可調(diào)，若退電容器后無功小于上限 及電壓大于閉鎖下限， 則退電容器。 電壓優(yōu)先： 上調(diào)分接頭； 若分接頭不可調(diào)，投電容器后電壓小于上限及無功大于閉鎖 下限，則投電容器。（ 7）第 7 區(qū)為電壓越下限，無功正常。無功優(yōu)先：若 上調(diào)分接頭后無功正常，則上調(diào)分接頭；若分接頭不可調(diào)， 投電容器后，無功大于下限及電壓小于上限，則投電容器。 電壓優(yōu)先：上

7、調(diào)分接頭；若分接頭不可調(diào)，投電容器后，電 壓小于上限且無功大于閉鎖下限，則投電容器。（ 8）第 8 區(qū)為電壓越下限，無功越上限。無功優(yōu)先： 若投電容器后， 無功大于下限， 電壓小于上限， 則投電容器； 若電容器不可投，下調(diào)分接頭后，電壓大于閉鎖上限，無功 大于下限，則下調(diào)分接頭。電壓優(yōu)先：若投電容器后，無功 大于下限，電壓小于上限，則投電容器；若電容器不可投， 且上調(diào)分接頭后，無功小于閉鎖上限，電壓小于上限，則上 調(diào)分接頭。（ 9）第 9 區(qū)：正常，不作調(diào)整。2 控制與調(diào)節(jié)效果分析（1）無功補(bǔ)償可有效改善電壓質(zhì)量，延長機(jī)電設(shè)備的 使用壽命：電壓損失 U 簡化計算如下： U= （ PR+QX ）/U （1）U 線路額定電