配网无功电压管理水平提升研究

刘朝英，廖 勇，徐继林，秦 欣

（贵州电网有限责任公司都匀供电局，贵州都匀 558000）

0 引言

电科院、都匀供电局利用计量自动化系统数据，开展了变电站、配变两级联动分析，按照电科院下发的不合格功率因数、低电压、高电压、异常数据等问题清单，都匀龙里局无功电压异常的台区有181 台。都匀供电局组织龙里局对该181 台区进行现场排查，发现如下问题。

（1）部分接线凌乱、杂乱、无标识，接线不规范。

（2）现场未安装无功补偿装置、或者安装了有无功补偿装置，但大部分未投，无功补偿装置利用率较低。

（3）计量自动化系统部分TTU 采集数据为空。

（4）部分变压器现场无标识牌，不便于日常运维及故障处理，存在安全隐患，且部分现场部分设备配置不符合南网典设要求。

（5）现场部分变压器标识牌和实际不符，和系统不符。

（6）有一个计量点对应多块电能表、档案存在不规范情况。

通过对无功电压异常台区进行排查，181 台无功电压异常台区中，占比较大的是两大类，第一类现场接线不规范、接触不良、接线端子锈蚀；第二类为现场无功补偿装置未投。占比如图1 所示。

图1 问题类型占比

占比较大的现场接线不规范、无功补偿装置未投两大类，现场排查处理情况（部分台区）如下。

1 问题分析

1.1 洗马供电所巴江公变（超低电压）

配变容量：100kVA；柱上无功补偿装置容量为30kVar，无功补偿未投（现场设备已损坏，且无相关设备信息及运维记录）。标识牌显示为洗62 公变，与计量自动化系统的台区名称“巴江公变”信息内容不符。

存在的问题：无功补偿未投、现场标识和系统不符，如图2、图3 所示。

图2 现场标识和实际不符（公变名称错误）

图3 无功补偿装置未投入运行，已损坏

1.2 羊昌村2 号公变（0.6～0.95 的概率大于50%）

配变容量：200kVA。

无功补偿装置容量为30kVar，不符合南网公司《变压器配电箱技术规范书》的60kVar 配置要求，但符合南网公司《20kV 及以下电网装备技术导则》按照配变容量的15%～40%配置或经计算确定的要求，现场检查电压表显示为零，无功补偿装置未投，且无相关技术资料，如图4、图5 所示。

图4 羊昌村2 号公变现场无标识牌

图5 电压表显示为零，投切在停用位置

低压电流互感器变比：200/5A（南网典设应配置400/5A 电流互感器），如图6 所示。

图6 CT 变比错误（现场200/5，应配置400/5）

A、C 相均为反无功，现场无标识牌。

存在的问题：无功补偿未投，现场无标识牌，电流互感器配置不符合南网典设

1.3 太子山2 号公变（0.6 的概率大于20%）

互感接线不规范，电流互感器裸露在外，二次线路与带电设备存在安全距离不足，存在安全隐患，二次线接触点长期与雨水接触造成计量不准，如图7 所示。

图7 太子山2 号公变现场无标识牌

存在的问题：无标识牌，接线不规范，如图8 所示。

图8 接线不规范

2 异常排查处理

异常台区包含了低电压台区、超低电压台区、功率因数异常、功率因数0.6～0.95 且概率大于50%的台区、功率因数小于0.6 且概率大于20%的台区，如表1 所示。

表1 异常台区排查处理

3 无功补偿原理

现场无功补偿装置一次原理见图9，共补型无功补偿：输入信号来自任一相电压及同一相的电流（如电压取自A 相，则电流取自A 相），而分补型无功补偿需要同时采样三相电压三相电流，控制器根据采样所得电压电流值经软件程序分析计算，求得当前无功缺额和功率因数值，经与设定值进行比较将有关数据输入逻辑控制电路，经输出端口控制电容器的投切，从而进行无功补偿[1]。

图9 一次原理

技术特点如下。

（1）控制物理量：无功功率，无补偿呆区，小负荷不产生投切振荡。

（2）编码投切功能：可实现循环投切和多种编码方式。

（3）可实现全三相共补，全分相补偿，三相与分相混合补偿。

液晶显示屏及按键面板如图10 所示。

图10 液晶显示屏及按键面板

A.液晶显示屏。

1.输出路数2.电气参数3.工作状态。

4.数字显示5.控制模式。

B.按键面板。

6.ESC 键，退出当前状态，返回主菜单。

7.↑键：显示时，轮显电压、电流等；设置参数时，数字加1 位，将数字从0 到9 设定。

8.→键：显示时，轮显A、B、C 和三相；设置参数时，光标向右移动一位。

接线图见图11。

图11 接线图

输入电压为A、B、C 相电压（220V×3），输入电流为A、B、C 相电流[2]。

4 取得的成效

4.1 管理效益

编制了相应的业务指导书和作业指导书，完善了贵州电网无功电压管理体系、技术体系，建立健全了无功电压技术标准体系。依托现有技术手段，构建了无功电压问题闭环管控机制，提升了无功电压管理水平。

（1）《贵州电网公司中低压无功电压管理业务指导书》：明确地、县、所、班各级无功电压运行、监视、分析管理有关岗位的工作职责、工作内容以及工作流程，使每一环节的人员都能清楚知道自己职责。

（2）《单相调压器安装检修作业指导书》《单相调压器安装调试作业指导书》《单相调压器安装巡视作业指导书》《单相调压器安装验收作业指导书》《配变调档作业指导书》各一份。

（3）《配电变压器无功补偿装置安装调试作业指导书》《配电变压器无功补偿装置检修作业指导书》《配电变压器无功补偿装置巡视作业指导书》《配电变压器无功补偿装置验收作业指导书》各一份。以上作业指导书为无功电压的精益化管理提供了强有力的技术支撑。

4.2 社会效益

①提高电网供电质量，为用电客户提供用电优质服务，提高用电客户获得感、幸福感，减少用户用电诉求，利于维护社会稳定。②提高能源利用效率，实现节能降损；确保了配电网经济运行，提高了供电局配电网的供电能力。电力节约是社会节能减排活动的重要内容，各级电网是否能节能运行关乎国策的推行，而配网无功电压管理水平的提高、减少电网损耗有着显著的社会效益。

5 结语

电压合格范围、功率因数合格范围按照中国南方电网有限责任公司企业标准《电力系统电压质量和无功电力管理标准》，220V 单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%，即电压合格范围为198～235.4V，在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95。

通过对无功电压异常的排查和处理，龙里局配网电压无功异常数量由实施前181 台降低到实施后的25台，25 台未处理的无功电压异常的台区中，7 台变压器容量小于100kVA，下一步将继续对小于100kVA 容量的变压器无功电压异常进行排查和处理，并对原因不明电压异常的其他台区进行进一步分析处理。

在实施过程中，龙里局对配网无功电压异常处理积累了宝贵的管理经验，龙里局配网无功管理水平也得到了极大提高，为后续配网无功电压精益化管理奠定了坚实的基础。