配网无功电压管理水平提升研究
2022-04-28刘朝英徐继林
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。