变电站母线无功功率平衡新方法探讨

变电站母线无功功率平衡新方法探讨 科技信息0电力与能源0SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2009年第33期 变电站母线无功功率平衡新方法探讨 王爱琴李晋城刘红芹许焱 (河南省电力公司济源供电公司河南济源454650) 【摘要】变电站无功功率补偿,通常采用静止无功补偿装置,进行大容量集中补偿,主要是为 了降低上级电网的无功损耗.根据变电站无 功负荷性质的不同,采用不同的无功装置和补偿 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,可有效降低上级电网的电能损耗,提高 电网的稳定运行.本文通过几种常用补偿方法的 对比,提出采用”固定式+新型自耦调压无功补偿”的混合型组合方法,对目前变电站建设及 技术改造方案的选取较为适用. 【关键词】变电站;无功功率;动态补偿;自耦调节补偿 O.引言 无功功率在交流电气技术领域是一?个可缺少的主要物理量变 化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场,这『E是无功 功率交换的规律.电网中大多数网络元件需要消耗无功功率.而且大 多数用户负荷也要消耗无功功率,如变压器,电动机,气体放电灯,冰 箱,节能灯等.它们不仅需要从电力系统巾吸收有功功率,同时需要吸 收无功功率,以产生这些设备维持正常工作所必须的交变磁场. 近年来,随着我国电力工业的断发展,大范围的高旺输电网络 逐渐形成,同时对电网无功功率的要求也只益严格.无功电源如f司有 功电源一样,是保证电力系统电能质量,降低电网损耗以及保证其安 全运行所不可缺少的部分.电网无功功率不平衡将导致系统电压的巨 大波动,严重时会导致用电设备的损坏,出现系统电崩溃和稳定破 坏事故. 1.解决无功平衡的几种方法 由于无功功率在电力系统中的重要性,f===i前国际上实际运营的电 力市场中,无功服务通常采用强制手段或基于某一成本补偿机制来获 取_】J.国家电网公司规定:新建变电站和主变增容改造时,应合理确定 无功补偿容量,以保证35千伏,220千伏变电站在主变最大负荷时. 其一次侧功率因数应不低于0.95,在低谷负荷时功率冈数应不高于 0.95;电网的无功补偿配置应能保证在系统有功负荷高峰和低谷运行 方式下,分(电压)层和分(供电)区l无功平衡无功补偿配置应按照分 散就地补偿与变电站集中补偿相结合,以分散补偿为主;}}j户无功补 偿以不向系统倒送无功为前提,功率因数不小于0.9为原则?31:无功服 务仍采用了强制性措施.下面主要介绍变电站无功补偿的几种常用方 法. 1.1固定电容器补偿方法根据无功功率补偿装置开始使用时间 划分,固定电容器补偿方法称为传统无功功率补偿方法,主要由开关 与电容器组组成.它的最大特征是补偿容量不能随负荷无功功率容量 的变化而变化,因此又称静态无功功率补偿方法,主要安装在无功负 荷较平稳,无功功率因数考核不严格的变电站 由于并联电容器的容量是按正常供电情况设计的,留有发展余 地,还有适当裕量.这样,当变电所处于低谷负载时,电容器的容量势 必过大,出现过补偿的情况,母线电压升高,电压升高会使补偿容量进 一 步增大,反过来又会使电压再升高,严重影响电容器的使用寿命.近 年来大量变电站采取无人值班运行,此种补偿方法已不能完全适应现 代变电站的运行要求. 1.2多组固定电容器分组投切的补偿方法采用两组及以上固定 电容器组,通过不同的断路器分组投切的补偿方法,适用于无功功率 考核不严格,无功负荷有较小波动的变电站 此种补偿方法同固定电容器补偿一样均采用传统断路器进行投 切,同样存在合闸通流问题,且电容器并联组数愈多,涌流产生愈严 重;断路器合,分闸时均会产生过电压,而开关合闸时的弹跳和分闸时 的重燃,都会增加过电压的机率和倍数.采用电容器分组投切方式时. 变电所无功补偿效果受电容器组分组数和每组电容器容量的制约.分 组过少则电容调整梯度过大且电流冲击大;分组多则需增加开关,保 护等附属设备及其占地面积.目前变电站典设方案中,推荐每段母线 设l,2个间隔进行电容器组的投切 1.3动态静止无功功率补偿方法与传统静止无功功率补偿方法 比较,采用现代电力电子开关技术,利用可控硅或磁饱和电抗器等的 补偿装置.装置补偿容量能随负荷无功功率容量的变化而变化.因此 又称动态静止无功功率补偿装置[51. 采用电力电子器件实现控制无功功率补偿系统,无机械触点,执 322 行速度快,并可将无功补偿的范围扩大到超前和滞后两个可连续调节 的范围.真正实现实时无功功率的动态补偿.适用于对无功功率平衡 要求严格且变化范围较大,特别是冲击负荷及谐波严重的变电站. 由于采用较大容量的电子开关器件,投资费用昂贵,维护复杂,此 类补偿方法目前较难大范围推广 1.4自耦调压器控制的无功补偿方法根据电容器无功实际输出 容量公式:O=2u2町知,在电容量与系统电源频率不变的情况下,电 容器输出容量与电容器两端所加电压成平方关系.采用廉价的自耦调 压器,通过不同档位的有载调压开关调节电容器两端的运行电压,从 而大幅度地改变电容器的输出容量,达到无功功率就地平衡的目的. 1.4.1电气原理示意图如图1,原理控制框图如图2所示. 母鱿 图1图2 图2中,U表示母线测量电压.I表示母线全电流. 目前采用的有载分接开关的档位数为9档,即8x_+5%,最低调压 深度6O%,输出电容量调节范围为额定容量的36%,100%,九级梯度, 基本能够满足变电站的要求. l-4.2主要控制原理介绍控制器采用16位处理器,通过母线电 压,电流的采集分析,也可以结合无功调度VQC系统软件数据资源, 以系统电压,功率因数为自变量构成九区图函数,通过一定的时限进 行控制输出,电压上,下限按GB12325--1990 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 整定,上限可为 10.7kV,下限为9.3kV,以功率因数为判据,按有关标准要求,变电站 COS中应不低于0.9,可为下限,上限为O.95,O.98.以不向系统倒送无功 为准.实时优化控制要点是,改变无功补偿出力,力争使无功合理,一 次电压越上限降低变比,相反升高变比;科学区分电压越限责任进行 调节为无功合理或下级电网不承担电压越限责任时要保证对二次电 压要求:防止变压器电压调整的副作用?九区图如图3所示. V(KV) lO7 93 0 6, 84 13 09095(098) 图3 图中1,2,3,4,5,6,7,8区为调节区,9区为运行区,边界定值可 根据现场运行要求整定. 1.4.3电压调节方法的特点优点:电容器不分组.固定连接可实 现容性无功按系统要求自动调节输出:调节器通过过渡电阻调节电 压,电容器运行时无投切过电压问题,电容器长期在额定电压下运行, 保证了设备的安全,延长了运行寿命;可以省掉串联电抗器,通过降低 科技信息0电力与能源OSCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2009年第33期 投运电压来减小涌流,并提高了电容器的利用率. 缺点:调节速度较慢,装置本身附加损耗大. 1.4.4应用举例某供电公司1lOkV变电站.始建于1996年,设 计规模为2*40MVA,1OkV出线2O回,其中工业负荷1O回,农业及居 民负荷lO回,最大负荷50MW,低谷时有功负荷只有28MW,采用 2*2800kvar电容器分组固定接线进行无功补偿.功率因数变化范围为 0.64,0.86. 2006年该变电站进行无功技术改造,保留原有的无功电容补偿 一 个间隔,改造另一间隔为自耦调压式无功补偿装置,电容器增容为 3600kvar.该装置具有PT,CT断线保护功能,采用模糊控制,在电压小 量不合格时自动延长调压时间:误差较大时,加速动作;采取独特,实 用,合理的优化控制方案.最大限度地减少动作次数. 运行报告显示[71:2006年2月至2007年2月一年中,该装置共调 节电容器容量635次,调节主变电压358次,均调节正常,达到系统要 求;运行电压控制在93,103V,功率因数控制在0.93,0.96之间,提高 了经济效益,变压器及1IOKV线路线损降低了10%以上.装置运行操 作中.电容器未发生过电压及涌流冲击现象. 2.几种无功补偿方法的特性比较(如表1) 表1几种类型补偿方法的特性比较 类型单组固定式多组固定式晶闸管式自耦调压式 无功输出单级多级连续跟踪多级跟踪 响应时问I慢慢快慢 损耗小小大 控制灵活性7亡小大大 限制过电压能力无无好好 —— 投资费用最小小大小 运行维护简单简单复杂简单 适用范围小小大大 变电站母线上的无功功率补偿容量较大,如何投切电容器.目前 并无统一的准则.根据有关数据统计,较常用的是采用人工或自动分 级投切的方法,随着无功补偿技术的发展.静止无功发生器,有源滤波 装置的使用,必将为电力设计和无功技术改造提供较多的选择方案. 在各种补偿方法的经济性接近时,应优先选用跟踪补偿方式. 3.结论 变电站无功功率补偿选用”单组固定电容器式+自耦调压电容器 式”的组合补偿方式是一种比较经济实用的选择方案. 【参考文献】 [1]文福栓,等.电力市场环境下的无功问题fM1中国电力出版社,2007,2. [2]国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则[s1.国家电网生[2004]435号. [3]河南省电力公司,编.城市中低压配电网建设改造技术细则fM1.中国电力出 版社,2007.30. [4]尚玉冰,周吉,李学心,编.采用动态无功补偿方式,改善变电站功率因数『j1 电气开关,2004.5:27. [5]粟时平,刘桂英,编静止无功功率补偿技术fM】.中国电力出版社,2006,4:5 [6]张利生,编.电力网电能损耗管理及降损技术[M】.中国电力出版社,2005 [7]济源供电公司,编.2006年度变电站无功运行管理报告『z1.2007. [8]钱建华,陈柏超.基于磁阀式可控电抗器的无功补偿系统fN1电力系统及其自 动化学报,20034. [9]周志刚,钱植元.新型牵引变电所无功动态补偿装置的研究_J].铁道机车车 辆,2oo1年第一期 [1O]姜齐荣,谢小荣,胨建业,编电力系统并联补偿[M1.机械工业出版社,2004,7. [11]罗安,编.电网谐波治理和无功补偿技术及装备[M].中国电力出版社,2006. [12]姜齐荣,赵东元,陈建业,编.有源电力滤波器[M].科学技术出版社,2005. 作者简介:王爱琴(1967,12一),女,本科,工程师,河南省电力公司济源供电 公司生产技术部专I,主要从事变电检修及技术监督工作. [责任编辑:翟成梁] (上接第290页)在大型工程项目建设的实践中.质量问题仍然困 扰着大型工程项目的如期交付并影响预期效益的实现.虽然近年来国 家相继制定了多部关于工程质量的法律法规,各级建设行政管理部门 也加大了大型工程项目质量的行政监管力度,但由于尚未建立起较科 学系统的质量评价指标体系,大型工程项目的质量控制缺乏可靠的数 据来源和现实依据. 【参考文献】 [1]潘瑶施工项目全过程施工管理及目标控制【D】l西南交通大学,2005 [2]陶宏君.S公司精益生产的实践fD].天津大学,2005. [3]李爱芳.铝业公司项目管理信息系统的分析与设计【D1.西安建筑科技大学 20o7. [4]N国旗施工项目管理问题初探【D】.西南交通大学,2004. 作者简介:陈殿玉(1976一),男,汉族,宁夏大武口人,2000年毕业于徐州建 筑职业技术学院建筑工程专业.助理I程师,现主要从事建筑施I管理方面的 工作. [责任编辑:张慧] (上接第324页)制,加强成本管理 改革项目分配制度.建立有效的激励约束机制,调动经营管理人 员的积极性,是实施成本管理方法的有效手段.在强化项目成本管理 中,建立起有效的激励约束机制,改革分配制度,可以充分发挥经营管 理者的积极性.把经营管理者的收入与其经营业绩挂钩,根据经营管 理者的实际业绩和企业经济效益来制定其报酬.让其既要承担管理责 任和经营风险,义要获得与良好经营业绩相适应的报酬,上不封顶,下 不保底.制定分配制度要注意三个要点,一是制订的分配制度要合理, 切实可行:二是经营业绩评价要系统,科学,有效;三是监督,考核要有 制度,严格 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 进行. 4.5推广新产品,新工艺,新技术的应用,减少投入,降低成本 在水利水电工程施工中,新产品,新工艺,新技术的应用是减少施 工投入,降低生产成本的有效途径之一因此,要加强项目施工技术, 试验,质检,机械制配等方面专业技术人员的力量,实施技术攻关,大 胆尝试,积极推进技术创新,并把新产品,新工艺,新技术的推广应用 和小创造,小发明纳入本单位的奖励序列.鼓励技术改造和新工艺,新 产品的应用.同时.要学习同行业施工新技术,新产品,新工艺实践应 用经验,通过技术创新和新工艺,新产品的应用,降低成本,提高效益. 4.6工程索赔是成本控制的一个重要方面 目前.建筑工程投标市场的竞争El趋激烈,难以预测的不可控因 素很多,低价中标不可避免.而要搞好低价中标项目的成本控制,除采 取现代化管理方法外,工程索赔也是一个重要方面.要针对 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 里明 确规定的索赔条款.成立由熟悉合同,懂经营管理的人员组成的索赔 小组进行处理.在施工过程中,注重原始 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 和监理签证手续的完善, 详细收集整理与索赔项目有关的各种资料,编制完成并按规定时限报 送正式索赔文件;理出索赔的重点,加大索赔的力度,讲究策略,做好 沟通和谈判工作. 5.结束语 加强项目成本管理,是水利水电施工企业进入成本竞争时代的竞 争利器,也是企业推进成本发展战略的基础.在我国加入WTO,建筑 业面临国际竞争的背景下,加强水利水电施工企业成本管理更显其重 要.为此,展开项目成本管理的实用性研究工作尤为重要. [责任编辑:张新雷]