调压式高压动态无功自动补偿系统
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２１ 年第 ０ 期 ０１ ２
科 技 强向导
◇能源科技◇
调压式高压动态无功 自动补偿系统
张 亚 峰 （ 山西 晋 城 无 烟 煤 业 集 团 有 限 公 司赵 庄 二 号 井 机 电 队 山 西
长治
０６ ０ ） ４ ６ ５
【 摘 要 】 通过 分析 现 有 无 功 补偿 调 节 方式 说 明 调 压 式 动 态无 功 补偿 方 式 的优 点 ． Ｚ 型 变 电站 无 功 自动 调 节装 置 通 过 ＤＷ Ｔ
调 节 电容 器 工作 电压 改 变向 电网馈 送 的无 功 总 量 ， 节 电压 、 功 ， 善 供 电质 量 。 调 无 改
【 键词 】 关 深度 调 压 变压 器 ； 态 无 功补பைடு நூலகம்偿 ； 电压 ： 动 过 涌流
０ 引 言 ．
金 ． 发 了许 多 电 压无 功管 理 运 用 软 件 但 由 于 目前 无 功 调节 开
随 着 我 国 国 民 经 济 的 不 断 发 展 ．各 行 各 业 对 电力 的 需 求 手 段 落 后 及 电 容 器 运 行 中 过 压 ， 流 ， 命 等 问 题 ． 的 电压 过 寿 使 电 量 与 １剧 增 ， ３ 电力 负 荷 越 来 越 大 。 由 于 感性 负 荷 较 大 ． 成 电 无 功 管 理 软 件 不 能 发 挥 应 有 的 作 用 ． 压 无 功 管 理 相 对 落 后 ． 造 Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节装 网 功 率 因 数 降 低 ， 耗 增 大 ， 源 利用 率 降 低 ， 电质 量 下 降 线 损 偏大 是 普 通 存 在 的 问题 ＷＺ 损 能 供 因 此 ， 好 无 功 补 偿 ， 高 功 率 因 数 ， 低 供 电损 耗 ． 高 供 电 置 突破 传 统无 功补 偿 理 念 ．改 电 容 器 分 组 投 切 为 一 次 性 固定 搞 提 降 提 通 涌 质 量 ． 直 是 应 重 点解 决 的 问题 加 强 电 力 系统 无 功 电 压 管理 投 入 ． 过 改 变 电容 器 投 切 中 的过 电压 ． 流 等 技 术 问题 。改 一 Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节 装 置把 电 可 以 稳 定 系 统 电压 ． 理 的选 择 补 偿 装 置 ． 以做 到 最 大 限度 滞 后 调 节 为 适 时 调 节 ＷＺ 合 可 可 提 的 减 少 网 络 的 损 耗 ， 高 功 率 因数 ， 高 供 电质 量 ， 之 ， 提 提 反 如选 压无 功 管 理水 平 大 大提 高 ． 以大 幅 降低 线 损 ， 高 供 电企 业 择 或 使 用 不 当 ， 能 造 成 供 电 系 统 ， 压 波 动 ． 波 增 大 等 诸 的经 济 效 益 。 可 电 谐 ２ １ ＷＺ ． Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节 装 置 的 调 节原 理 多因素。 Ｄ Ｔ型 变 电站 无 功 自动 调 节 装 置 采用 电容 器 固 定 接 入 ． ＷＺ １现 状 ． 通 过 改 变 其 端 电 压从 而改 变 电容 器 组 补 偿 容 量 无 功 补偿 目前 主要 有 同 步 调 相 机 和 固定 电容 器 两 种 补 偿 根 据 Ｏ ２Ｆ Ｕ 原 理 ， 容 器不 变 ， 电 压从 １ ０ ｅ降到 ： Ｃ 电 端 ０ ％Ｕ 方式 。由 于 固定 电容 器 设 备 简 单 、 资较 小 、 护 费用 较 低 ． 投 维 因 ０ ｅ其 １０ ６ ｘＨ 此 ， 非特殊需要 ． 除 都采 用 固 定 电 容 器 补 偿 。而 对 于 电容 器 无 ６ ％Ｕ ． 输 出 容量 就 可 在 （ ０ ％一 ３ ％） Ｑ 以 下 进 行 调节 ． 功 补 偿 主 要 有 单组 或 多 组投 切 固 定 补 偿 方 式 、可 控 电抗 器 配 改 变 电压 调 节 就 可 以 改变 容 量 调 节 精 度 ２２ＤＷＺ － Ｔ型 变压 站 电压 无 功 自动 调 节 装置 的结 构 合调 节 等 方 式 。在 这 些 方 式 中 ． 电容 器 均 是全 电压 投 切 而 对 Ｄ Ｚ型 变 电站 无 工 自动 调 节 装 置 主要 有 三 部 分 组 成 ： ＷＴ 即 于投 切 固定 电容 器 存 在 如下 问题 ： 电力 电容 器 、 电压 调 节 器 、 Ｎ Ａ 一 ０ Ｓ Ｔ Ｃ ２ ０型 电压 无 功 自动调 节 控 １１运 行 工 作 条 件 差 ． 电压 调 节 器 调 节 电 容器 的端 电容器具有高 场强 、 负荷 、 投切 等特点 ， 满 频 目前 较 大 容 制 器 电力 电容 器 是 容性 无功 源 ． 电压 ． 节 电 容器 容 性 无 功 功 率 的输 出 控 制 器 根 据 系 统运 行 调 量无 功 补 偿装 置 一般 采 用 分 组 投 切 方 式 ．改 变 电容 器 投 人 数 依 电压 、 功 功 率 及 功 率 因素 进 行 分 析 运算 ， 无 量及 调 节 主 变 电压 分 接 开关 来 实 现 的 无 论 将 电容 器 如 何 分 情 况 ， 系 统 电流 、 组 都 不 可 能 完 全适 应 系 统感 性 无 功 变 化 ．只 能 在 某 一 较 大 范 按 最 佳 设 定 要 求 控 制 电压 调 节 器 输 出 电 压 ．调 节 电容 器 无 功 保 优 围 内 进行 调节 ． 能 实 现 细 调 ： 方式 在 分 闸 时 易 产 生 操 作 过 出力 ． 证 系 统 电压 无 功 随 时 进 行 调 节 ， 化 无 功 运 行 参 数 。 不 此 保 证 电压 质 量 符 合要 求 ． 功损 耗 最 小 无 电 压 ， 合 闸时 易产 生 较 大 涌 流 ， 电 网 、 容 器 和 断 路 器 冲 在 对 电 ２ ３ ＤＷＺ Ｔ型 变 电站 电压 无 功 自动 调 节装 置 的特 点 击很 大 ， 易 造 成 电 容 器 、 关 的损 伤 ： 电气 寿 命 、 械 寿 命 极 开 其 机 ２３１电容 器 固定 接 入不 进 行 分 组 ， 进 行 投 切 ， 输 出容 ． ． 不 其 都大大降低 ． 电容 器 在 运 行 中 的涌 流 问题 ． 般 采 用 串联 电抗 一 量 可 以根 据 系统 需 要 进 行 精 细调 节 解 决 因 电容 器 投 切 引起 器进 行 限 制 ．这 样 必 然 要牺 牲 一 部 分 电 容 器 用 来 直 接 补 偿 电 涌流 等 问题 。 抗 器 的无 功 损 耗 ． 加 电容 器 的 投 资 而 串接 电抗 器 又提 高 了 的过 电压 、 增 ２３ ． ２以 电压 调 节 电 容器 端 电 压 ． 消 了 电抗 器 ． 电容 器 ． 取 使 电 容 器 的运 行 电压 ． 重 影 响 了 电 容 器 的运 行 寿命 因此 如何 严 长 期 稳 定 工 作 在 额定 电压 以下 ． 长 了 电容 器 的 寿命 。由于 解 延 减少 操 作 过 电压 及 涌流 等对 电容 器 、 关 造 成 的 冲击 ． 提 高 开 是 决 电 容器 过 电压 问题 ． 以选 择 较 低 电压 的 电容 器 ， 少 了 电 可 减 电 容 器装 置 安 全可 靠 运 行 的 关键 ： 些 不 脱 网静 态 无 功 、 有 电压 容投 资。 调节 装 置 采用 电容 器 与 可控 电抗 器 配 合 的 调 节 原 理 ．而 这 种 ２３３由于 不 采 用 投 切 方 式 ．电 容 器运 行 中无 投 切 引 起 的 －－ 方 式 损 耗 大 、 价 高 、 护 复 杂 ， 且不 能 减 小 投 入 时 对 电 网 造 维 并 充 放 电问 题 ． 节 可 以 随 系统 无 功 变 化 随 时 进 行 ， 需 延 时 。 调 不 和 电容 器 的冲 击 可 以 实现 适 时调 节 ． 证 系 统 随 时 都 在 最 佳 工 作 状 态 ， 效 提 保 有 １ ． 定合 理 补 偿 容 量 困难 ２确 降低 线 损 。 确定 合理 的补 偿 容 量 是 一 个 难 题 ． 果 选 取 的容 量 过 大 ． 高功 率 因数 ． 如 ２３ ． ４可 以选 择 合 适 的 投 入 电 压 ，有 效 减低 投入 电容 器 的 ． 负荷 不 大 组 投 入 过 补 ． 压偏 高 ； 投 时 功 率 因数 偏 低 ； 整 电 不 如 涌 流 ， 少 对 电 网 的影 响 减 果 容 量较 小 ． 补偿 容 量 不 足 。无 法 实 现适 时 ． 量 的 电容 补 偿 ． 适 ２３５可靠 性 高 ． 保 安 全 ＿ ． 确 只 能对 系统 或 某 一 区 域无 功 在 某 一 时 段 内 进行 优 化 控 制 可 靠 性 极 高是 本 控 制 器 最 主 要 的 优 点 之 一 。可 靠 性 的 问 １３及 时 投 切不 容 易 ． 题 是 由 于 计算 机 不 同 于 一般 电 子 电 路 ．在 受 到 干 扰 会 引起 程 如无 自控 装 置 ． 员 不 能 全 面 照 顾 变 化 情 况 ， 人 电容 器 投 切 序混 乱 ． 以计 算 机 设 备 都 有 一 个 “ 位 ” ， 出现 “ 机 ” 所 复 键 在 死 时 不及 时 ， 造 成 电压 、 率 因数 指 标 不 合 格 。 易 功 需 手 动按 一 下 “ 位 ” 复 键 变 电 站 控 制 器 若 出现 “ 机 ” 产 生 死 会 这 些 问题 都 影 响补 偿 装 置 的 安 全 运 行 ． 成 电压 、 率 因 造 功 输 出继 电器 误 动 作 ． 成 事 故 。传 统 的 解决 方 法 是 加 强计 算 机 造 数不 合 格 ． 系统 安 全 运 行 和 电 网损 耗 带 来 一 定 影 响 调 压式 给 电路 与外 部 的隔 离 ． 这 不 能 彻 底解 决可 靠 性 问题 。本 产 品从 但 动 态 无 功 补偿 系统 能够 较好 的解 决 上 述 问 题 该 系统 通 过 改 理论 和实 践 上 解 决 了所有 引起 不 可 靠 的 原 因 变 补 偿 电容 器 电 压 的 方 法 改 变 补 偿 电容 器 发 出 的 无 功 量 ． 在 电路 具 有 极 高 的抗 干扰 能 力 ．最 大 限 度 地 阻止 干扰 信 号 综合 测 控 系统 的控 制 下 实现 全 自动 跟 踪 动 态 无功 补 偿 进 入 计算 机 ． 控 制所 有 的对 外 接 线 端 子 均 可 承 受 上 千伏 的 电 我矿在 １Ｋ ０ Ｖ变 电所 设 备 选 型 时 充 分 考 虑 以 上 问 题 ． 终 最 压 冲击 而 不 影 响 正 常 工作 选 择 Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节 装 置 进 行无 功 补 偿 ＷＺ 使 用 了 特 有 的 “ 件 电 子 狗 ” 路 和 容 错 技 术 ， 以 自动 软 电 可 ２Ｄ Ｚ ． Ｗ Ｔ��
科 技 强向导
◇能源科技◇
调压式高压动态无功 自动补偿系统
张 亚 峰 （ 山西 晋 城 无 烟 煤 业 集 团 有 限 公 司赵 庄 二 号 井 机 电 队 山 西
长治
０６ ０ ） ４ ６ ５
【 摘 要 】 通过 分析 现 有 无 功 补偿 调 节 方式 说 明 调 压 式 动 态无 功 补偿 方 式 的优 点 ． Ｚ 型 变 电站 无 功 自动 调 节装 置 通 过 ＤＷ Ｔ
调 节 电容 器 工作 电压 改 变向 电网馈 送 的无 功 总 量 ， 节 电压 、 功 ， 善 供 电质 量 。 调 无 改
【 键词 】 关 深度 调 压 变压 器 ； 态 无 功补பைடு நூலகம்偿 ； 电压 ： 动 过 涌流
０ 引 言 ．
金 ． 发 了许 多 电 压无 功管 理 运 用 软 件 但 由 于 目前 无 功 调节 开
随 着 我 国 国 民 经 济 的 不 断 发 展 ．各 行 各 业 对 电力 的 需 求 手 段 落 后 及 电 容 器 运 行 中 过 压 ， 流 ， 命 等 问 题 ． 的 电压 过 寿 使 电 量 与 １剧 增 ， ３ 电力 负 荷 越 来 越 大 。 由 于 感性 负 荷 较 大 ． 成 电 无 功 管 理 软 件 不 能 发 挥 应 有 的 作 用 ． 压 无 功 管 理 相 对 落 后 ． 造 Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节装 网 功 率 因 数 降 低 ， 耗 增 大 ， 源 利用 率 降 低 ， 电质 量 下 降 线 损 偏大 是 普 通 存 在 的 问题 ＷＺ 损 能 供 因 此 ， 好 无 功 补 偿 ， 高 功 率 因 数 ， 低 供 电损 耗 ． 高 供 电 置 突破 传 统无 功补 偿 理 念 ．改 电 容 器 分 组 投 切 为 一 次 性 固定 搞 提 降 提 通 涌 质 量 ． 直 是 应 重 点解 决 的 问题 加 强 电 力 系统 无 功 电 压 管理 投 入 ． 过 改 变 电容 器 投 切 中 的过 电压 ． 流 等 技 术 问题 。改 一 Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节 装 置把 电 可 以 稳 定 系 统 电压 ． 理 的选 择 补 偿 装 置 ． 以做 到 最 大 限度 滞 后 调 节 为 适 时 调 节 ＷＺ 合 可 可 提 的 减 少 网 络 的 损 耗 ， 高 功 率 因数 ， 高 供 电质 量 ， 之 ， 提 提 反 如选 压无 功 管 理水 平 大 大提 高 ． 以大 幅 降低 线 损 ， 高 供 电企 业 择 或 使 用 不 当 ， 能 造 成 供 电 系 统 ， 压 波 动 ． 波 增 大 等 诸 的经 济 效 益 。 可 电 谐 ２ １ ＷＺ ． Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节 装 置 的 调 节原 理 多因素。 Ｄ Ｔ型 变 电站 无 功 自动 调 节 装 置 采用 电容 器 固 定 接 入 ． ＷＺ １现 状 ． 通 过 改 变 其 端 电 压从 而改 变 电容 器 组 补 偿 容 量 无 功 补偿 目前 主要 有 同 步 调 相 机 和 固定 电容 器 两 种 补 偿 根 据 Ｏ ２Ｆ Ｕ 原 理 ， 容 器不 变 ， 电 压从 １ ０ ｅ降到 ： Ｃ 电 端 ０ ％Ｕ 方式 。由 于 固定 电容 器 设 备 简 单 、 资较 小 、 护 费用 较 低 ． 投 维 因 ０ ｅ其 １０ ６ ｘＨ 此 ， 非特殊需要 ． 除 都采 用 固 定 电 容 器 补 偿 。而 对 于 电容 器 无 ６ ％Ｕ ． 输 出 容量 就 可 在 （ ０ ％一 ３ ％） Ｑ 以 下 进 行 调节 ． 功 补 偿 主 要 有 单组 或 多 组投 切 固 定 补 偿 方 式 、可 控 电抗 器 配 改 变 电压 调 节 就 可 以 改变 容 量 调 节 精 度 ２２ＤＷＺ － Ｔ型 变压 站 电压 无 功 自动 调 节 装置 的结 构 合调 节 等 方 式 。在 这 些 方 式 中 ． 电容 器 均 是全 电压 投 切 而 对 Ｄ Ｚ型 变 电站 无 工 自动 调 节 装 置 主要 有 三 部 分 组 成 ： ＷＴ 即 于投 切 固定 电容 器 存 在 如下 问题 ： 电力 电容 器 、 电压 调 节 器 、 Ｎ Ａ 一 ０ Ｓ Ｔ Ｃ ２ ０型 电压 无 功 自动调 节 控 １１运 行 工 作 条 件 差 ． 电压 调 节 器 调 节 电 容器 的端 电容器具有高 场强 、 负荷 、 投切 等特点 ， 满 频 目前 较 大 容 制 器 电力 电容 器 是 容性 无功 源 ． 电压 ． 节 电 容器 容 性 无 功 功 率 的输 出 控 制 器 根 据 系 统运 行 调 量无 功 补 偿装 置 一般 采 用 分 组 投 切 方 式 ．改 变 电容 器 投 人 数 依 电压 、 功 功 率 及 功 率 因素 进 行 分 析 运算 ， 无 量及 调 节 主 变 电压 分 接 开关 来 实 现 的 无 论 将 电容 器 如 何 分 情 况 ， 系 统 电流 、 组 都 不 可 能 完 全适 应 系 统感 性 无 功 变 化 ．只 能 在 某 一 较 大 范 按 最 佳 设 定 要 求 控 制 电压 调 节 器 输 出 电 压 ．调 节 电容 器 无 功 保 优 围 内 进行 调节 ． 能 实 现 细 调 ： 方式 在 分 闸 时 易 产 生 操 作 过 出力 ． 证 系 统 电压 无 功 随 时 进 行 调 节 ， 化 无 功 运 行 参 数 。 不 此 保 证 电压 质 量 符 合要 求 ． 功损 耗 最 小 无 电 压 ， 合 闸时 易产 生 较 大 涌 流 ， 电 网 、 容 器 和 断 路 器 冲 在 对 电 ２ ３ ＤＷＺ Ｔ型 变 电站 电压 无 功 自动 调 节装 置 的特 点 击很 大 ， 易 造 成 电 容 器 、 关 的损 伤 ： 电气 寿 命 、 械 寿 命 极 开 其 机 ２３１电容 器 固定 接 入不 进 行 分 组 ， 进 行 投 切 ， 输 出容 ． ． 不 其 都大大降低 ． 电容 器 在 运 行 中 的涌 流 问题 ． 般 采 用 串联 电抗 一 量 可 以根 据 系统 需 要 进 行 精 细调 节 解 决 因 电容 器 投 切 引起 器进 行 限 制 ．这 样 必 然 要牺 牲 一 部 分 电 容 器 用 来 直 接 补 偿 电 涌流 等 问题 。 抗 器 的无 功 损 耗 ． 加 电容 器 的 投 资 而 串接 电抗 器 又提 高 了 的过 电压 、 增 ２３ ． ２以 电压 调 节 电 容器 端 电 压 ． 消 了 电抗 器 ． 电容 器 ． 取 使 电 容 器 的运 行 电压 ． 重 影 响 了 电 容 器 的运 行 寿命 因此 如何 严 长 期 稳 定 工 作 在 额定 电压 以下 ． 长 了 电容 器 的 寿命 。由于 解 延 减少 操 作 过 电压 及 涌流 等对 电容 器 、 关 造 成 的 冲击 ． 提 高 开 是 决 电 容器 过 电压 问题 ． 以选 择 较 低 电压 的 电容 器 ， 少 了 电 可 减 电 容 器装 置 安 全可 靠 运 行 的 关键 ： 些 不 脱 网静 态 无 功 、 有 电压 容投 资。 调节 装 置 采用 电容 器 与 可控 电抗 器 配 合 的 调 节 原 理 ．而 这 种 ２３３由于 不 采 用 投 切 方 式 ．电 容 器运 行 中无 投 切 引 起 的 －－ 方 式 损 耗 大 、 价 高 、 护 复 杂 ， 且不 能 减 小 投 入 时 对 电 网 造 维 并 充 放 电问 题 ． 节 可 以 随 系统 无 功 变 化 随 时 进 行 ， 需 延 时 。 调 不 和 电容 器 的冲 击 可 以 实现 适 时调 节 ． 证 系 统 随 时 都 在 最 佳 工 作 状 态 ， 效 提 保 有 １ ． 定合 理 补 偿 容 量 困难 ２确 降低 线 损 。 确定 合理 的补 偿 容 量 是 一 个 难 题 ． 果 选 取 的容 量 过 大 ． 高功 率 因数 ． 如 ２３ ． ４可 以选 择 合 适 的 投 入 电 压 ，有 效 减低 投入 电容 器 的 ． 负荷 不 大 组 投 入 过 补 ． 压偏 高 ； 投 时 功 率 因数 偏 低 ； 整 电 不 如 涌 流 ， 少 对 电 网 的影 响 减 果 容 量较 小 ． 补偿 容 量 不 足 。无 法 实 现适 时 ． 量 的 电容 补 偿 ． 适 ２３５可靠 性 高 ． 保 安 全 ＿ ． 确 只 能对 系统 或 某 一 区 域无 功 在 某 一 时 段 内 进行 优 化 控 制 可 靠 性 极 高是 本 控 制 器 最 主 要 的 优 点 之 一 。可 靠 性 的 问 １３及 时 投 切不 容 易 ． 题 是 由 于 计算 机 不 同 于 一般 电 子 电 路 ．在 受 到 干 扰 会 引起 程 如无 自控 装 置 ． 员 不 能 全 面 照 顾 变 化 情 况 ， 人 电容 器 投 切 序混 乱 ． 以计 算 机 设 备 都 有 一 个 “ 位 ” ， 出现 “ 机 ” 所 复 键 在 死 时 不及 时 ， 造 成 电压 、 率 因数 指 标 不 合 格 。 易 功 需 手 动按 一 下 “ 位 ” 复 键 变 电 站 控 制 器 若 出现 “ 机 ” 产 生 死 会 这 些 问题 都 影 响补 偿 装 置 的 安 全 运 行 ． 成 电压 、 率 因 造 功 输 出继 电器 误 动 作 ． 成 事 故 。传 统 的 解决 方 法 是 加 强计 算 机 造 数不 合 格 ． 系统 安 全 运 行 和 电 网损 耗 带 来 一 定 影 响 调 压式 给 电路 与外 部 的隔 离 ． 这 不 能 彻 底解 决可 靠 性 问题 。本 产 品从 但 动 态 无 功 补偿 系统 能够 较好 的解 决 上 述 问 题 该 系统 通 过 改 理论 和实 践 上 解 决 了所有 引起 不 可 靠 的 原 因 变 补 偿 电容 器 电 压 的 方 法 改 变 补 偿 电容 器 发 出 的 无 功 量 ． 在 电路 具 有 极 高 的抗 干扰 能 力 ．最 大 限 度 地 阻止 干扰 信 号 综合 测 控 系统 的控 制 下 实现 全 自动 跟 踪 动 态 无功 补 偿 进 入 计算 机 ． 控 制所 有 的对 外 接 线 端 子 均 可 承 受 上 千伏 的 电 我矿在 １Ｋ ０ Ｖ变 电所 设 备 选 型 时 充 分 考 虑 以 上 问 题 ． 终 最 压 冲击 而 不 影 响 正 常 工作 选 择 Ｄ Ｔ型 变 电 站无 功 自动 调 节 装 置 进 行无 功 补 偿 ＷＺ 使 用 了 特 有 的 “ 件 电 子 狗 ” 路 和 容 错 技 术 ， 以 自动 软 电 可 ２Ｄ Ｚ ． Ｗ Ｔ��
