变电站无功补偿设备增效意义及运维策略分析

汪日东，苏业超，郭士昌（国网黑龙江省电力有限公司绥化供电公司，152000）



变电站无功补偿设备增效意义及运维策略分析

汪日东，苏业超，郭士昌
（国网黑龙江省电力有限公司绥化供电公司，152000）

摘要：该文主要介绍了无功补偿装置在电网运行中的重要性与必要性，阐述了强化无功补偿设备运行维护需要执行的必要策略和措施。

关键词：变电站；无功补偿；功率因数

1　变电系统无功补偿简述

1.1无功补偿基本概念

无功功率补偿简称无功补偿，无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。限制无功功率在电网中的传输，提高了配电网的电压质量并改善供电效率。

1.2提高功率因数的重要性

提高功率因数对于电力企业来说有着重要的意义，主要表现为以下几个方面：

1.2.1提高电压质量

把线路中电流分为有功电流Ia和无功电流Ir，则线路中的电压损失：

式中：P—有功功率，Q—无功功率，U—额定电压， R—线路电阻，Xl—线路感抗。提高功率因数后可减少线路传输的无功功率Q，若其他线路参数及有功功率不变则Q越小，压降就越小，从而提高了线路末端的电压质量。

1.2.2提高变压器的经济利用率

功率因数由cosφ1提高到cosφ2提高变压器利用率为：

式中可看出，补偿后变压器的利用率比补偿前提高ΔS%，可以承载更多的用电负荷，从而降低变电设备的资金投入。

1.2.3提高电力网传输能力

有功功率与视在功率的关系是P＝Scosφ，可见，若需要传输一定的有功功率，功率因数越高，需要电网输出的的功率则越小。

1.3无功补偿配置原则与方式

无功补偿配置以损耗电能最少为先决条件。供电系统与电力用户两者均需要提高自然功率因数，也就是安装无功补偿设备和调压装置。装置安装应遵循就地平衡以及便于调节电压的原则。一般情况下无功补偿可以分为变电站集中补偿、配网线路补偿、用户侧就地补偿等。

2　变电站无功补偿的运行维护策略

2.1加强谐波、电容器的监测

电力系统中无功补偿设备投入后，如果电容器直接补偿谐波电流而导致谐波放大，不仅会对通讯造成干扰，还会造成电容器、继电器、接触器等电器元件的损坏或者使用寿命降低。由于变电站谐波过大时电容器直接补偿引起，所以变电站谐波控制与电容器安全运行息息相关。一旦系统中产生谐波并经过放大达到谐振条件，必然会导致电器元件的损坏，严重的还可能造成设备烧毁、爆炸等危险事故。因此电力系统人员应加强对谐波的观测和测量以及电元设备的检验，一旦发现电器设备损坏或者谐波异常要及时上报并处理。只有谐波得到有效控制才能保障供电的安全稳定。

2.2加强对运行电压、电流、温度的监控

保障电容器正常运行的先决条件是严格监控变电站中电容器的运行电流、电压、温度等值，确保这些数值均没有异常。一般情况下系统在额定电压下，介质中的电场强度很高，如电压偏离额定值可能会产生严重故障。变电站中电容器的使用，必须根据系统正常运行时显示的电压曲线来选择，只有这样才能确保电容器安装后电压曲线在额定范围内。变电站系统运行时如果电容器组型号选择不当，会使电容器在高于额定电压的系统电压下运行，导致超过电容器的承载能力，或是低于额定电压运行，导致实际补偿功率降低。一般情况下，我们必须根据无功功率的分布情况、电容器组、额定电压值三点来判断电容器组是否需要投入或者退出。在实际操作中一旦发现电压曲线超过上限必须立即将电容器退出。

2.3强化定期巡视检查

针对电容器组的设备运行必须专门制定巡视管理规定，有别于其他变电站设备，这样不仅可以及时的发现问题还可以及时研究方案来解决，最终杜绝事故的发生。根据现场实际情况将巡视工作分为一般设备巡视和特巡。

一般设备巡视检查结合变电站运维巡视工作安排白天及夜间巡视。巡视中主要检查本体外观、连接点、铝排线缆、放电线圈、串联电抗器等，在巡查中检视是否出现外壳损坏或泄露以及运行中是否出现异常声音。如果发现外部膨胀，立刻检测膨胀原因，确定是否是热胀冷缩引起的正常膨胀，如若不是应立刻退出电容器设备，并作进一步的试验检查。除此之外还应设立夜间巡视，首先应注意各接点、套管、绝缘子等是否有放电、电火花闪现的现象，其次前半夜探听部件是否有异声。

3　结论

综上所述，电力无功补偿设备在电力系统中起到至关重要的作用，虽然他的安全运行并没有直接关系到供电可靠性，但是供电电压质量、供电损耗以及影响系统安全都与它息息相关。在现有的管理模式下，进一步强化变电站无功补偿设备的运维管理意义重大，从完善的管理规定到行之有效的业务流程都需要有章有法，这样就可以让无功补偿设备在既不影响电网安全运行的情况下充分发挥其降损增效的积极作用。

参考文献

[1]马晋辉.高压并联电容器组保护的分析及参数计算.电气应用，2007

[2]赵荣普.并联电容器的运行维护及故障分析.云南水力发电，2009

The significance of reactive power compensation equipment in substation and the analysis of operation and maintenance strategy

Su Yechao，Guo Shichang，Wang Ridong
（State Grid Heilongjiang Electric Power Co.， Ltd.Suihua power supply company，152000）

Abstract：This paper mainly introduces the importance and necessity of reactive power compensation device in power grid operation，and expounds the necessary strategies and measures to strengthen the operation and maintenance of reactive power compensation equipment.

Keywords：substation;reactive power compensation;power factor