输煤II期电压无功自动补偿综合分析

包鹤青

摘 要：现代电力系统的规模越来越大，无功的平衡和电压的稳定非常重要。所以，现代电力系统中的无功功率与电压控制是一个非常重要的问题，需要很好地解决。

关键词：变电站；电压无功；自动控制系统；综合分析

1 概述

热动力厂输煤II期系统电源取自厂用III段和IV段，电源点距离负载较远，负载端电动机功率因数低，存在发热甚至在重载情况下启动困难的现象。

为提高输煤II期系统电动机的功率因数，需在输煤II期就地电源柜母线段对功率因数进行补偿，以保证电气设备正常运行和系统可靠供电。

2 存在的问题

输煤II期系统设备的功率因数偏低，消耗的无功功率偏高，在输电线路上传输的电流也随之增大，一方面使输电线路上有功功率损耗和电能损耗增大，另一方面线路上的电压损耗增大，使负荷端电压下降，从而严重影响电动机及其他用电设备的正常运行。

3 总的功能

变电所是电力系统的一个重要组成部分。在电力系统功能的掌控方面需要进行多方面的调控。只有对各个方面进行综合处理才能够将功能进行整合。变电所在电力系统的工作当中扮演着重要的角色。变电所的正常运行需要各个部门的相互配合，管理部门需要在电力的管理方面严格按照要求进行操作，只有综合对各项问题进行处理才能够在具体的工作中做到综合有效。对于变电所功能的调整需要各个方面互相配合。技术部门需要掌握良好的技能，只有将各项功能进行技术的把关才能够在具体的功能操作上将技术要求提高上去，进而促进工作的进行。对于技术人员的培养需要在严格遵守工作要求的基础之上将各项工作推动。对管理人员的培训需要主要管理人员的基本素质和行政管理能力，只有综合素质合格的人员才能够推进变电所功能的推进。变电所功能的调整需要全面结合技术人员和管理人员的职业能力，将二者配合起来，促进工作的开展。

4 参数的具体介绍

电力系统需要对参数的配置给予高度重视，在基本参数的制定上需要掌握一定得技能。在参数的考核方面对于变压器的数量以及电压的高低需要比较详细的了解。在电流的具体把握当中需要不断对各项问题进行综合处理。关于变电站的正常运转需要各个工作岗位的人员都做到尽职尽责。只有对数据有比较综合的把握才能够将参数的设置问题处理妥当。在正常问题的处理中需要严格遵守操作流程，只有合理有效的处理才能够将变压器进行正确的配置。在综合的工作处理上将参数工作做到恰到好处，只有这样才能够将电力系统的具体控制工作做好。

5 数据输入和输出分析

电力系统的正常运行状态会有经常的监控，只有对这些系统进行综合分析和了解才能够将电力系统的工作做好，依据电力系统的不同情况进行不同的操作措施。VQC自动装置是一项在电力系统内部非常重要的装置，需要对其进行合理的管理。在这种设备的工作操作上很多的方面都需要注意，对于促进数据精确度的提高有重要的作用。具体上也有关于遥测数据的分析和解释。遥测数据的内容比较广泛，需要多方面进行分析。关于数据的输入和输出需要多方面进行注意，只有对数据进行具体的调查和分析研究才能够得到准确有效的数据，将数据的输入和输出工作做好，促进电力系统的正常运转。对于变电所功能的调整需要各个方面互相配合，技术部门需要掌握良好的技能，只有将各项功能进行技术的把关才能够在具体的功能操作上将技术要求提高上去，进而促进工作的进行。对于数据的分析对数据工作人员有比较高的要求，需要数据人员具有比较高的综合素质以及负责和耐心的工作态度。

6 改造方案

根据热动力厂输煤供电系统负载较平稳，动态补偿要求不太高的特点，并结合现有条件，我们决定采用接触器投切的方法，设计输煤系统低压无功补偿器装置。

6.1 补偿装置分析

控制器、接触器、熔断器、电抗电容器是补偿装置的重要组成部分。装置原理图如图1所示。

图1 低压无功补偿装置原理图

6.2 无功补偿装置控制器

图2为无功补偿控制器接线图，Ua，Un为电压信号输入端，接A相和N线；Ia，In为电流信号输入端，通过电流互感器采集电流信号；J1-J12为12组接触器线圈线；P、V为接触器电源端子，接触器由380V电源进行控制，P、V接两根相线，且可以相互调换。

图2 无功补偿控制器接线图

6.3 接触器

装置接触器选用CJ19-63/21型专用接触器，该型号接触器为直动式双断点结构，触头系统分上下两层布置，上层有三对限流触头和限流触头构成抑制涌流装置。当合闸时它先接通数毫秒后工作触头接通，限流触头中永久磁块在弹簧反作用下释放，断开限流电阻，使电容器正常工作，接触器内部电路图如图3所示。

图3 CJ19-63/2接触器的结构示意图

6.4 电容器

本装置采用电容器为BSMJ0.45-30-3型电容器，是自愈式低电压并联电容器，主要用于低压电网提高功率因数，减小无功损耗，改善电压质量。

6.5 控制策略

装置取A相电流Ia和A、N间的相间电压为检测信号，采集到电压电流信号后，检测出电网电压和无功功率的大小，送至处理器，通过程序计算出无功补偿量，然后发出电容器投切控制信号，自动完成无功补偿。

装置补偿容量由12路30kVar容量的电容器组成。采用根据无功功率和电网电压大小的综合控制策略，自动投切电容器组进行补偿。装置选择优先满足电压的原则，即先根据电网电压值的高低来决定是否投切电容器，在电压合格的范围内再根据无功功率的大小来控制电容器的投切，在电压变化很大的特殊情况下，电容器仍然能够适当动作以保持合格的电压；在电压合格的范围内，电容器又能根据无功功率大小进行合适的补偿。这样一来，在电压与无功功率的相互配合下，补偿器既能进行无功功率的平衡，又能反映电压的频繁变化，大大提高控制的可靠性和灵活性。

7 效果检验

该装置能够实时检测无功功率，动态跟踪补偿，使功率因数始终保持在预先设定的cosφ左右，按“顺投倒切” （从大到小投入，从小到大切除）的规则自动投切，使输煤II期系统负载率得到提高，减少电能损失，以达到节约电能感和提高供电质量的目的。

8 巩固措施

（1）优化操作，严格按照操作规程执行，防止因操作不当造成系统运行参数不合格。（2）岗位操作人员加强现场巡检及运行分析。（3）加强设备定期检查。

9 结束语

总之，通过在活动中的资料收集、整理、分析，提高了大家运用专业知识解决问题的能力，加强了成员的交流。解决了系统功率因数不合格的问题，降低了生产成本，利于节能降耗。

参考文献

[1]李建中.变电站电压无功综合调节模糊控制研究[J].中国电力，1998（04）.

[2]张小英，池瑞军，胡奉东，孙宏鹏.变电站电压无功综合控制策略的研究[J].湖北电力，2004（03）.