无功补偿装置的研究

赵昌龄大庆炼化公司机电仪厂

无功补偿装置的研究

赵昌龄
大庆炼化公司机电仪厂

摘要：在超高压变电站中，35kv的补偿装置是变电站中调节电压的重要保护装置，其在维持电网稳定和安全方面有着十分重要的作用和意义，其也是变电站中运行环境最为复杂的而系统之一。在电力系统运行过程中，由于35kv电力系统中存在好多种的无功补偿装置，其切换的十分频繁和复杂。因此，无功补偿装置在云心过程中经常会承受操作过程中的过电压和过电流的影响而出现问题。本次研究以500kv变电站无功补偿装置为研究对象，对装置运行过程中存在的几个问题进行了分析和说明，希望通过本次研究对更好的保证无功补偿装置的健康运行有一定的帮助。

关键词：变电站；无功补偿装置；研究

最近几年，在我国的各大电网系统中，多次发生了点电站低压侧无功补偿装置出现严重的障碍而导致电力系统事故的发生，通过对这些事故进行分析和研究发现在无功补偿装置的设计参数的选择、设备结构选择以及设备材料和工艺和安装过程中存在多种问题，因此，在对无功补偿装置进行维护过程中应该高度重视占这方面的问题。从提高设备安全运行的角度出发，有必要对无功补偿装置的运行问题进行有效的分析，进而提出相应的解决对策，从而更好的保证电力系统运行的安全。

1、设计选用的标准不统一

1.1无功补偿装置的额定电流选择存在混乱

在变电站无功补偿装置进行选择和规划过程总，并联的电抗器装置在设置过程中没有有效的进行统一，设置呈现多样化的现象，这种问题存在就导致了额定电流选择存在很大的混乱性，使得整个绝缘裕度不断降低。在500kv的变电站中，以变电站的在运三相容量一般为60Mavr的68组的35kv的电压等级并联抗电器为为例。在设备运行过程中，其电流的大小一般分为以下几种，一种是1019A，有13组，一种是1004A，有27组，最后一种是989.7A，有28组，在选择电抗器过程中，同一个电压等级并联电抗器额定电流存在明显差异的主原因是因为是在设备选型过程中，额定电压选择了不同的类型。在选择过程中存在不同是三个档位，通过详细的计算之后，就是上述的三种不同的电流。在对无功补偿装置时间设计的数据进行分析时发展，设计人员在对无功补偿装置额定电流计算过程中存在一定的问题。设计人员在计算无功补偿装置的额定电流过程中多数都采用的是I=Q/U的计算公式进行计算，这种选取方式本身没有错误，但是在计算过程中，对电压U的取值大小存在含糊不清的现象，在设计过程中如果计算后，选择的额定电压选取的数值偏低，当设备中运行的电压高于额定电压之后，设备中的电流就会高于额定电流，从而大导致设备的热稳定裕度下降，在对国内电力系统中多次电力故障进行分析显示，事故的原因很多都是计算错误导致的。根据国家颁布实施的物质采购标准，对35kv的电压等级并联电抗器额定电压进行了明确了规定，其容量分别为10Mavr、15Mavr和20Mavr三个档位。与其相对应的几个额定电流氛围是494.9A、742.3A以及989.7A三个。对于新建或者改变的无功补偿系统中，在设计和选择过程中，应该全面严格对系统的承受能力和设备的容量进行明确的计算，严格按照国家电网中额要求选择合适的设备，这样才能保证设备在生产过程中预留合适的绝缘裕度，从而有效降低故障的发生概率。

1.2串联电抗器串抗率设计存在混乱的现象

目前，通过对各个变电站无功补偿装置线路运行过程中电磁暂态尽心方针计算，发现在在对无功补偿准线路串抗率进行选择过程中存在不少的误区，首先，相应的设计规范认为，当串联的电抗器仅仅适用于限制合闸涌流时，电抗率应该选择在0.1％～1.0％左右；其次，多数的设计人员在设计过程，在选择串抗率过程中，都不会对线路的实际谐波含量进行有效的考虑和分析，因此在选择过程中就会选择串抗率在6％～12％之间。在电力系统中，串联的电抗器有着显著的合闸限制电流的作用，而增强电路中中额电抗率能够有效的降低电容器合闸的电流，但是当串联的电抗器是主要应用于是合闸涌流时，串抗率选择0.％～1.0％数值还是比较小的，需要在仿真实验中进一步的进行计算和验证。当无功补偿线路没有采用可以控制的硅断路器时，线路中的三次谐波的含量是比较低，这时主要会考虑五次以上谐波的放大作用。而当无功补偿线路中存在了可控的硅断路器之后，且在远方还有供电的变压器，这时线路中的三次谐波的含量会持续升高落实，这时就应该根据线路中实际测量的谐波含量而选择合适的串抗率。

2、无功补偿运行与质量问题

2.1发热

在无功补偿装置运行过程中，发热问题一直是该装置常见的问题之一，出现无功装置发热问题的原因是多种的，主要是因为线路接头连接不紧，接触面出现了锈蚀以及设备的质量不佳等原因引起的。

2.2鼓肚现象

在所有的电容器设备故障过程中，鼓肚故障占据的比例是十分大的。一般情况下，油箱会随着温度的变化而发生显著的热胀冷缩现象，但是当设备内部出现局部放电之后，绝缘油就会产生大量的气体，在气体的冲击之下，油箱壁就会出现变形，从而就形成了鲜明的鼓肚现象。对于发生了鼓肚现象的电容器一般不能修复，只能将其拆下，更换全新的电容器。在电容器运行过程中，造成其出现鼓肚现象的主要原因还是因为设备的质量问题，例如绝缘纸质量不高，浸溶液不是吸气性的电容器油。此外，在设计过程中还没有合格的净化处理条件，再加上设计过程中对指标的要求过高以及工作场所选择性高，降低了产品在糕点厂下运行的安全性，很容易导致电容器出现鼓肚现象甚至出现电容器被击穿的现象是。在实际的运行过程中，电容器元件被击穿的部位多是都是发生在电极的边缘、引线和极板接触的地方，这些地方的电场强度都比较高，很容易发生局部放电现象。此外，运行过程中电压过高或者开关重燃引起的操作过程中出现过电压也会在局部产生较强的放电现象，很容易造成电容器被击穿的现象。

参考文献：

[1]江岳文,郭宗仁,佘占兴.无功补偿中的模糊逻辑控制[J].电气时代.2012(11)

[2]霍成宝,王自江,霍银超.四级无功补偿的实施及成效[J].农村电工.2010(07)

[3]陈智文.浅谈城镇配电网的无功补偿问题[J].中国科技信息.2010(13)