对变电站无功补偿问题的分析
对变电站无功补偿问题的分析
[摘要]无功功率不足会使系统电压及功率因数降低，从而损坏用电设备，严重时会造成电压崩溃，系统瓦解，造成大面积停电的问题。本文对无功补偿的重要性进行了阐述，对无功补偿设备进行了介绍，并对变电站实时无功补偿进行了探讨。
[关键词]无功补偿无源补偿有源补偿
中图分类号：tm411+.4文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）17-0005-02
一、无功补偿的重要性
交流电力系统需要电源供给两部分能量：一部分将用于做功而被消耗掉，这部分电能将转换成为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”；另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量（电能——磁能——电能）使用的，对于外部电路它并没有做功，我们称为“无功功率”。无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。其物理意义是：电路中电感元件与电容元件正常工作所需要的功率交换。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。无功功率不足，无功电源和无功负荷将处于低电压的平衡状态，将给电力系统带来诸如设备出力不足、电力系统损耗增加、设备损坏等一系列的危害，甚至可能引起电压崩溃事故，造成电网大面积停电。因此，要保证无功功率的平衡，以保证电网正常运行。
变电站各类设备简介
变压器 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。 变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。 变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变 压器即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比电流则与绕组匝数成反比。 变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器前者用于电力系统 送端变电站，后者用于受端变电站。变压器的电庄需与电力系统的电压相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分接头。 按分接头切换方式变压器有带负荷有载)调压变压器和无负荷无载)调压变 压器。有载调压变压器主要用于受端变电站。 电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似它们把高 电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流)按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V/，电流互感器二次电流为5A或1A。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路,请注意:绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。 开关设备。它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断 开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。在我国，220kV以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。 隔离开关（刀闸)的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。 负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力，一般与高压熔断丝配合用于10kV及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。
变电站事故分析及处理(工程科技)
1 事故处理的主要任务 1)及时发现事故，尽快限制事故的发展和扩大，消除事故的根源，迅速解除事故对人身和设备的威胁。 2)尽一切可能确保设备继续运行，以保证对用户的正常供电。 3)密切与调度员联系，尽快恢复对已停用户供电，特别是要尽可能确保重要用户的供电。 4)调整电网运行方式，使其恢复正常。 2 处理事故的一般原则 1)电网发生事故或异常情况时，运行值班员必须冷静、沉着、正确判断事故情况，不可慌乱匆忙或未经慎重考虑即行处理，以免造成事故的发展和扩大。 2)迅速、准确地向当值调度员汇报如下情况： ①异常现象、异常设备及其它有关情况； ②事故跳闸的开关名称、编号和跳闸时间； ③保护装置的动作情况； ④频率、电压及潮流的变化情况； ⑤人身安全及设备损坏情况； ⑥若未能及时全面了解情况，可先做简单汇报，待详细检查清楚后，再做具体汇报。 3)处理事故，凡涉及到设备操作，必须得到所辖调度的命令或同意。
4)处理事故时，值长、主值、副值均应坚守岗位，不可擅自离开，随时保持通讯联系。 5)处理事故时，地调向运行人员发命令时，运行人员应立即执行，并将执行结果同时汇报地调。 6)处理事故时，除领导和有关人员外，其它无关工作人员均应退出事故现场。 7)处理事故时，值班员应迅速执行当值调度员一切指令。若值班员认为当值调度员有错误时，应予指出，当值班员仍确定自己的指令是正确的，值班员应立即执行。但直接威胁人身和设备安全的指令，任何情况下均不得执行，并将拒绝理由汇报当值调度员和上级领导。 8）处理事故时，当值班员对当值调度员的指令不了解或有疑问时，应询问明白后再执行。 9）事故处理中出现下列情况，值班员可立即自行处理，但事后应迅速汇报当值调度员： ①运行中设备受损伤威胁，应加以隔离； ②直接对人身有严重威胁的设备停电； ③确认无来电的可能，将已损坏的设备隔离。 10）交接班时发生事故，且交接班后的签字手续尚未完成，仍由交班者负责处理，接班者协助处理。事故处理告一段落或已结束，才允许交接班。 11）处理事故中，值班员必须集中精力。事故处理结束后，应详细记录事故发生原因、现象以及处理经过，并将上述情况汇报调度。
配电网无功补偿方式
配电网无功补偿方式 合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏，造成的网损相当大，因此无功功率补偿是降损措施中投资少回收高的有效方案。配电网无功补偿方式常用的有：变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和用户终端分散补偿方式。 配电网无功补偿方案 1 变电站集中补偿方式 针对输电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿(如图1的方式1)，补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变的无功损耗。这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点。 为了实现变电站的电压控制，通常采用无功补偿装置(一般是并联电容器组)结合变压器有载调压共同调节。通过两者的协调来进行电压/无功控制在国内已经积累了丰富的经验，九区图便是一种变电站电压/无功控制的有效方法。然而操作上还是较为麻烦的，因为由于限值需要随不同运行方式进行相应的调整，甚至在某些区上会产生振荡现象;而且由于实际操作中变压器有载分接头的调节和电容器组的投切次数是有限的，而在九区图没有相应的判断。因此，现行九区图的调节效果还有待进一步改善。 2 低压集中补偿方式 在配电网中，目前国内较普遍采用的无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿(如图1的方式2)，通常采用微机控制的低压并联电容器柜，容量在几十至几百千乏左右，根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。它主要目的是提高专用变用户的功率因数，实现无功补偿的就地平衡，对配电网和配电变的降损有积极作用，同时也有助于保证该用户的电压水平。这种补偿方式的投资及维护均由专用变用户承担。目前国内各厂家生产的自动补偿装置通常是根据功率因数来进行电容器的自动投切。就这种方案而言，虽然有助于保证用户的电能质量，但对电力系统并不可取。虽然线路电压的波动主要由无功量变化引起，但线路的电压水平往往是由系统情况决定的。当线路电压基准值偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相去甚远，易出现无功过补偿或欠补偿。 对配电系统来说，除了专用变之外，还有许多公用变。而面向广大家庭用户及其他小型用户的公用变，由于其通常安装在户外的杆架上，实现低压无功集中补偿则是不现实的：难于维护、控制和管理，且容易造成生产安全隐患。这样，配电网的无功补偿受到了很大地限制。 3 杆上补偿方式 由于配电网中大量存在的公用变压器没有进行低压补偿，使得补偿度受到限制。由此造成很大的无功缺口需要由变电站或发电厂来填，大量的无功沿线传输使得配电网网损仍然居高难下。因此可以采用10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上(或另行架杆)进行无功补偿(如图1的方式3)，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。但由于杆上安装的并联电容器远离变电站，容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等问题。因此，杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行： (1)补偿点宜少，建议一条配电线路上宜采用单点补偿，不宜采用多点补偿; (2)控制方式从简。建议杆上补偿不设分组投切; (3)建议补偿容量不宜过大。补偿容量太大将会导致配电线路在轻载时出现过电压和过补偿现象;另外杆上空间有限，太多数电容器同杆架设，既不安全，也不利于电容器散热; (4)建议保护方式应简化。主要采用熔断器和氧化锌避雷器作简单保护。 显然，杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上的公用变所需无功进行补偿，因其具有投资小，回收快，补偿效率较高，便于管理和维护等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的
关于变电站无功补偿容量的确定
关于变电站无功补偿容量的确定 摘要：合理进行无功补偿是保证电压质量和电网稳定运行的必要手段，对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义。本文首先分析了无功功率补偿的目的，进而阐述了变电站补偿容量的确定原则，最后论述了按调压要求并联电容器补偿容量的选择，以供参考。 关键词：变电站无功补偿；容量；确定 随着电力负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，将会影响发电机的输出功率；降低有功功率的输出；影响变电、输电的供电能力；降低有功功率的容量；增加电力系统的电能损耗；增加输电线路的电压降等。因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。当前，随着电力网的发展而引起的无功潮流的变化，以及用户无功补偿水平的提高，变电站的无功补偿要随时相应的进行调整，有的时候甚至需要拆迁。因此，在确定变电站的补偿容量时，要兼顾近期与远期。 1 无功功率补偿的目的 电网中的无功功率负荷部分属于感性负荷，如异步电动机、输电线路、变压器；而无功功率的电源主要有发电机、并联电容器、同步调相机、静止补偿器。无功功率的产生基本不消耗能源，但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。合理配置变电站无功功率补偿容量，可改善功率因数，尽量避免发电机降低功率因数运行，减少网络中的有功功率损耗和电压损耗；可改善电压调节，使用户端的供电电压维持在规定范围内；可调节负载的平衡性，使不平衡负载变成平衡负载等。 在具体设置补偿装置时，应遵循分散补偿和降低网损的原则，根据电网电压、系统稳定性、有功分配、无功平衡、调相调压，以及限制谐波电压、潜供电流、暂时过电压等因素，须经过电网计算才能合理的确定补偿位置和补偿容量，以达到节约投资降低网损的效果。 2变电站补偿容量的确定原则 2.1 35kV及以上电压等级的变电站，其无功功率补偿主要在于补偿主变压器的无功功率损耗（包括空载无功功率损耗和负载无功的损耗），因此，35～63kV变电站的补偿容量，一般可按主变压器的10％～15％确定；110kV变电站的补偿容量，一般可按变压器容量的15％～20％确定。 2.2 35kV变电站的无功补偿容量的确定应遵循以下原则：1）变电站的无
配电网无功补偿
配电网无功补偿 发表时间：2018-04-16T09:30:22.227Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：田金文展瑞磊段其岳 [导读] 摘要：随着社会进步、科技的发展，电力企业在如何更好地满足用户不断提高的用电需求同时，还要对用户电网进行更全面的管理、监控，提高供用电的安全可靠性，保证用户设备和配电网的安全运行，降低能量损耗。 （国网阳谷县供电公司山东聊城 252300） 摘要：随着社会进步、科技的发展，电力企业在如何更好地满足用户不断提高的用电需求同时，还要对用户电网进行更全面的管理、监控，提高供用电的安全可靠性，保证用户设备和配电网的安全运行，降低能量损耗。在这个过程中，将有各种新技术、新设备发展起来，未来的无功补偿技术将会更加合理和经济有效。 关键词：无功功率产生；无功补偿现状；发展趋势 一、配电网无功功率的产生 在交流电力系统中，发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率，称为线路的充电功率，它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。电能的用户（负荷）在需要有功功率的同时还需要无功功率，其大小和负荷的功率因数有关；由此可见，无功功率在输、配电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗，产生电压降落。 二、低压配电网无功补偿的含义及现状 低压配电网中的无功补偿是对低压配电网中的无功功率进行补偿的措施，旨在提高低压配电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善低压配电网的供电环境。低压配电网中的无功补偿通过选择合适的补偿方法和补偿装置，可以最大限度的减少低压配电网的损耗，使电网质量提高，减少电压波动和降低谐波，从而提高电压稳定性和电能质量。 目前低压电网无功补偿普遍采取在配电房集中补偿、分散就地补偿和个别补偿三种方式。无功信号的采集使用单相信号，利用三相电容器进行三相共补：现在控制信号采集一般在单相上进行，这种方式不能满足三相负荷量在同一时间不同变化要求。三相共补偿方式适用于负荷主要是使用三相负载的地方，如工业开发区的工业用电。多采用集中补偿和就地补偿，即随机补偿。但对于当前的负载主要为居民用户，由于电源接入点不同和用电负荷不同，三相负荷很可能不平衡，各相无功需量也不同，采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。无功控制物理量多用电压、功率因数、无功电流，投切方式为：循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。使用电容器容量大，且由多个电容器并列分组进行循环投切，投切开关多采用交流接触器，其缺点是响应速度较慢，在投切过程中会对电网和交流接触器的接点产生冲击涌流，影响电网质量降低交流接触器使用寿命。现价段低压配电网的无功补偿都不具备配电监测功能，依靠人为操作普遍存在时效性差的缺点，从而影响它的经济性和全安性。 三、无功补偿的作用 （一）提高用电户的功率因数，提高用电设备的利用率，降低用电成本； （二）装设静止无功补偿器还能改善电网的电压波形，减小谐波分量和解决负序电流问题。对电容器、电缆、电机、变压器等还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。 （三）减少供电网络的有功损耗，提高线路的供电能力； （四）合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力； （五）在动态的无功补偿装置上，配置自动补偿调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性； 四、无功补偿发展方向 为适应当前社会发展，满足用电户负荷类型的要求和用电负荷的需求，提高补偿精度，减少欠补偿和过补偿情况发生，要做好低压电网的无功补偿从以下方法进行： （一）补偿方式 1、固定补偿与动态补偿相结合 随着新技术，新设备的应用和发展，负载类型越来越复杂，电网对无功要求也越来越高，用电户要求的供电可靠性不断提高，因此单纯的固定补偿已经不能满足要求，新的动态自动无功补偿技术能较好地适应负载变化。 2、稳态补偿与快速跟踪补偿相结合 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等企业，工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大，充分有效地进行无功补偿，不仅可以提高功率因数、降损节能，而且可以充分挖掘设备的工作容量，充分发挥设备能力，提高工作效率，提高产量和质量，经济效益大。 3、三相共补与分相补偿相结合 随着人们的生产水平不断提高，大量的家用电器进入家庭，且多为单相用电设备，电网中三相不平衡的情况越来越多，导致控制开关跳闸情况频发，三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题，而全部采用单相补偿则投资较大，目前还不能普及。因此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。 （二）采用先进的投切开关种类 1、过零触发固态继电器 其特点是动态响应快，在投切过程中对电网无冲击、无涌流，寿命较长，但有一定的功耗和谐波污染，目前运用比较普遍。 2、无涌流电容投切器 无涌流电容投切器是无触点开关在电压过零时投入电容器，然后转接到专用接触器下运行，优点无涌流、不发热、节能、安全、寿命长。目前正在逐步推广应用，是无功补偿设备的发展趋向。 3、智能复合开关 复合开关投切装置工作原理是先由可控硅在电压过零时投入电容器，然后再由磁保持交流接触器触点并联闭合，可控硅退出，电容器在磁保持继电器触点闭合下运行，既实现了快速投切，又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。
各种无功补偿装置性能大比较
各种无功补偿装置的性能比较 大类名称型号工作原理技术指标优点缺点应用场合 旋转式无功补偿同步发 电机/调 相机 欠励磁运行，向系统发出有功 吸收无功，系统电压偏低时， 过励磁运行提供无功功率将系 统电压抬高 可双向/连续调节；能独立 调节励磁调节无功功率， 有较大的过载能力 其损耗、噪声都很大，设备投资高，起 动/运行/维修复杂，动态响应速度慢， 不适应太大或太小的补偿，只用于三相 平衡补偿，增加系统短路容量 适用于大容量 的系统中枢点 无功补偿 静止式静态无功补偿机械投 切电容 器 MSC 用断路器\接触器分级投切电 容 投切时间 10～30s 控制器简单，市场普遍供 货，价格低，投资成本少， 无漏电流 不能快速跟踪负载无功功率的变化，而 且投切电容器时常会引起较为严重的 冲击涌流和操作过电压，这样不但易造 成接触点烧焊，而且使补偿电容器内部 击穿，所受的应力大，维修量大 适用无功量比 较稳定，不需频 繁投切电容补 偿的用户 机械投 切电抗 器 MSR 并联在线路末端或中间，吸收 线路上的充电功率 其补偿度 60% ~ 85% 防止长线路在空载充电或 轻载时末端电压升高 不能跟踪补偿，为固定补偿 超高压系统 (330kV及以上) 的线路上 静止式动态无功补偿SVC 自饱和 电抗器 SSR 依靠自饱和电抗器自身固有的 能力来稳定电压，它利用铁心 的饱和特性来控制发出或吸收 无功功率的大小 调整时间 长，动态 补偿速度 慢 动态补偿 原材料消耗大，噪声大，震动大，补偿 不对称电炉负荷自身产生较多谐波电 流，不具备平衡有功负荷的能力，制造 复杂，造价高 超高压输电线 路 晶闸管 投切电 容器 TSC 分级用可控硅在电压过零时投 入电容，在380V低压配电系统 中应用较多 10～ 20ms 无涌流，无触点，投切速 度快，级数分得足够细化， 基本上可以实现无级调节 晶闸管结构复杂，需散热，损耗大，遇 到操作过电压及雷击等电压突变情况 下易误导通而被涌流损坏，有漏电流 需快速频繁投 切电容补偿的 用户 复合开 关投切 电容器 TSC+ MSC 分级先由可控硅在电压过零时 投入电容，再由磁保持交流接 触器触点并联闭合，可控硅退 出，电容器在磁保持交流接触 器触点闭合下运行 0.5s左右无涌流，不发热，节能使用寿命短，故障较多，有漏电流 一般工厂/小区 和普通设备，无 功量变化大于 30s 晶闸管 控制电 容器 TCC 采用同时选择截止角β和导通 角α的方式控制电容器电流， 实现补偿电流无级、快速跟踪 20ms 价格低廉，效率非常高产生谐波 低压小容量，非 常适合广大终 端低压用户
什么叫无功补偿装置
什么叫无功补偿装臵 总的来说“无功补偿装臵”就是个无功电源。 一般电业规定功率因数为低压0.85以上，高压0.9以上。为了克服无功损耗，就要采用无功补偿装臵来解决。 电力系统中现有的无功补偿设备有无功静止式补偿装臵和无功动态补偿装臵两类，前者包括并联电容器和并联电抗器，后者包括同步补偿机(调相机)和静止型无功动态补偿装臵(SVS)。 并联电抗器的功能是： 1)吸收容性电流，补偿容性无功，使系统达到无功平衡； 2)可削弱电容效应，限制系统的工频电压升高及操作过电压。其不足之处是容量固定的并联电抗器，当线路传输功率接近自然功率时，会使线路电压过分降低，且造成附加有功损耗，但若将其切除，则线路在某些情况下又可能因失去补偿而产生不能允许的过电压。
改进方法是采用可控电抗器，它借助控制回路直流的励磁改变铁心的饱和度(即工作点)，从而达到平滑调节无功输出的目的。 工业上采用 1.同步电机和同步调相机； 2.采用移相电容器； 目前大多数采用移相电容器为主。 无功补偿对于降低线损有哪些作用？ 电网的损耗分为管理线损和技术线损。管理线损通过管理和组织上的措施来降低；技术线损通过各种技术措施来降低。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一，在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。对各种方式进行线损计算制定合理的运行方式；合理调整和利用补偿设备提高功率因数。 1、提高负荷的功率因数
提高负荷的功率因数，可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率，使线损大为降低，而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。 2、装设无功补偿设备 应当根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布，以进一步降低电网损耗。 农村低压客户的用电现状以及无功补偿在低压降损中的作用有哪些？ 90年代以前，农村低压用电以居民生活用电为主，其负荷主要是照明用白炽灯，不仅用电量少而且负荷性质基本是纯电阻性(COSφ≈1)，而低压动力用户的负荷功率因数虽然较低，但其用电量占总售电量的比例较小，故影响不大。近些年来，由于各种现代家用电器的迅速普及和大量使用，居民生活用电不仅用电量有了较大的增长，更重要的是其负荷性质有了很大的改变。与此同时，低压动力客户电量增长迅速，近几年已经占到了农村总用电量比重的60％～70％，主要以纺织行业、机械加工为主，而且动力客户的用电量明显呈现出继续增长趋势。这些动力客户，其设备自然功率因数较低（COSφ＝0.6～0.7），且经常处于低功率因数运行状况。
110KV 变电站无功补偿规格书
华恩机械有限责任公司35kV变电所SVG无功补偿装置 技术规格书 山西金鹤电力设计有限公司 2011年12月18日
1总则 1.1 本设备技术规格书适用于华恩机械35kV变电所的2套10kV无功补偿装置(SVG)。规格书提出设备的功能、设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。供方提供的设备应是符合本技术要求、完整的设备。 1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合工业标准和本规格书要求的优质产品。 1.3若供方没有以书面形式对本技术条件提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本技术条件和国家标准要求；如有异议，不管多小，都应在投标书中以“对技术条件的意见和同技术条件的差异”为标题的专门章节中说明 1.4本技术规范书经双方确认后，作为商务合同的附件，与商务合同具有同等的法律效力，随合同一起生效。 1.5本技术规格书未尽事宜，由供需双方协商确定。 1.6供方须执行现行国家标准和行业标准。应遵循的主要现行标准如下。下列标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。本技术规范出版时，所示本均为有效。所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。 (1) DL/T672 《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》 (2) DL/T597 《低压无功补偿控制器订货技术条件》 (3) GB11920 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》 (4) GB1207 《电压互感器》 (5) SD325 《电力系统电压和无功电力技术导则》 (6) SD205 《高压并联电容器技术条件》。 (7) DL442 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》。 (8) GB50227 《高压并联电容器装置设计规范》。 (9) GB311.2～311.6 《高电压试验技术》。 (10)GB11 024 《高电压并联电容器耐久性试验》。
电网无功补偿和电压调节
电网无功补偿和电压调节 无功对于电网系统设计来说，肯定是非常非常重要的了，这块其实内容很多，就做一个简单的梳理总结，有一些工程实践中的认识，希望可以互相印证。 无功对应电压，有功对应频率，应该是一个比较普遍大概的认识，当然没错。所以无功补偿和电压调节是密不可分的，也是调度考核的重要指标。 一、无功补偿概述和原则 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。 电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件，首先是一些重要原则当然很多是国网的原则，虽说要摆脱国网思路束缚，但是有些好东西还是要保留。 分层分区补偿原则：有鉴于经较大阻抗传输无功功率所产生的很大无功功率损耗和相应的有功功率损耗，电网无功功率的补偿安排宜实行分层分区和就地平衡的原则。所谓的分层安排，是指作为主要有功功率大容量传输即220--500 kV电网，宜力求保持各电压层间的无功功率平衡，尽可能使这些层间的无功功率串动极小，以减少通过电网变压器传输无功功率时的大量消耗;而所谓分区安排、是指110k V及以下的供电网，宜于实现无功功率的分区和就地平衡。 电压合格标准： 500kV母线：正常运行方式时，最高运行电压不得超过系统额定电压的+10%;最低运行电压不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压调节。 发电厂和500kV变电所的220kV母线：正常运行方式时，电压允许偏差为系统额定电压0～+10%;事故运行方式时为系统额定电压的的-5%～+10%。 发电厂和220kV变电所的110kV～35kV母线：正常运行方式时，电压允许偏差为相应系统额定电压-3%～+7%;事故后为系统额定电压的的±10%。 带地区供电负荷的变电站和发电厂(直属)的10(6)kV母线：正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0～+7%。 无功补偿配置原则：各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的 2.5%,并满足主变最大负荷时，功率因数不低于0.95。
变电所无功补偿装置设计技术规定
330~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定 Technical regulation ror designing or reactive for330~500kV substations DL5014-92 主编部门：能源部东北电力设计院 批准部门：中华人民共和国能源部 施行日期：1993年10月1日 第一章总则 第1.0.1条本规定适用于330、500kV变电所内的330、500kV并联电抗器置，10～63kV 并联电抗器和并联电容器装置，0.8～20kV静止补偿装置的新建程，扩建、改建工程可参照执行。 本规定不包括调相机。 第1.0.2条无功补偿装置的设计必须执行国家的技术经济政策，并应根据安装点的电网条件、谐波水平、自然环境、运行和检修要求等，合理地选择装置型式，容量，电压等级，接线方式，布置型式及控制、保护方式，做到安全可靠、技术经济理和运行检修方便。 第1.0.3条遵照本规定设计的无功补偿装置，尚应符合现行的国家和部的有关准、规范、规程和规定。 第二章系统要求 第2.0.1条系统的无功补偿原则上应按就地分区分电压基本平衡，以保证系统枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求。 第2.0.2条变电所内装设的高低压感性和容性无功设备的容量和型式，应根据力系统近远期调相、调压、电力系统稳定、电压质量标准、工频过电压和潜供电流方面的需要选择。 无功补偿装置应首先考虑采用投资省、损耗小、分组投切的并联电容器组和低压并联电抗器组。由于系统稳定和满足电压质量标准而需装设静止补偿装置或调相机时，应通过技术经济综合比较确定。 第 2.0.3条并联电容器组和低压并联电抗器组的补偿容量，宜分别为主变压器容量的30%以下。 无功补偿装置，应根据无功负荷增长和电网结构变化分期装设。 第2.0.4条并联电容器组和低压并联电抗器组的分组容量，应满足下列要求： 一、分组装置在不同组合方式下投切时，不得引起高次谐波谐振和有危害的谐波放大； 二、投切一组补偿设备所引起的变压器中压侧的母线电压变动值，不宜超过其额定电压的2.5%； 三、应与断路器投切电容器组的能力相适应； 四、不超过单台电容器的爆破容量和熔断器的耐爆能量。 为简化接线和节省投资，宜加大分组容量和减少分组数。500kV变电所电容补偿装置的分组容量可选为30～60Mvar，330kV变电所可选为10～25Mvar。并联电抗器组的分组容量参照上述二、三两项要求，可适当增大。
35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定学习笔记
35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定学习笔记 5.0.3 SVC与STATCOM的区别:STATCOM较SVC电压稳定效果好、系统稳定和动态特性好、投资收益佳 高压静止动态无功补偿装置 SVC（Static Var Compensator）是一种静止无功补偿器。静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。 目前，中国电网的建设和运行中长期存在的一个问题是无功补偿容量不足和配备不合理，特别是可调节的无功容量不足，快速响应的无功调节设备更少。近年来，随着大功率非线性负荷的不断增加，电网的无功冲击和谐波污染呈不断上升的趋势，无功调节手段的缺乏使得母线电压随运行方式的改变而变化很大。导致电网的线损增加，电压合格率降低。此外，随着电网的发展，系统稳定性的问题也愈加重要。动态无功补偿技术是一种提高电压稳定性的经济、有效的措施。另外，静态无功补偿技术在风电场、冶金、电气化铁路，煤炭等工业领域的客观需求也很大。在目前情况下，静止型动态无功补偿装置（SVC）对于解决各种负载所产生的无功冲击是很有效的。使电网电压波动明显改善，功率因数明显提高，是一种技术含量高、经济效益显著的新型节能装置。 SVC如图接入系统中，电容器提供固定的容性无功Qc，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出的感性无功QTCR的大小，感性无功和容性无功相互抵消，只要能做到系统无功QN=Qv（系统所需）-Qc+QTCR=常数（或者0），则能够实现电网功率因数=常数，电压几乎不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角。得到所需要的流过补偿电抗器的电流。晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能。采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值进行比较，计算得到的触发角大小。通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需要的电流。 STATCOM——静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator, 简称STATCOM，又称SVG）是当今无功补偿领域最新技术的代表，属于灵活柔性交流输电系统（FACTS）的重要组成部分。STATCOM并联于电网中，相当于一个可控的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿电网系统所需无功功率，对电网无功功率实现动态无功补偿。
变电站设计中无功补偿配置分析
变电站设计中无功补偿配置分析 发表时间：2018-12-26T11:55:53.320Z 来源：《河南电力》2018年13期作者：邓明 [导读] 电力系统的不断发展为社会和经济发展提供了有效保障。为了减小输配电工程中的电能损耗，在变电设计中应根据工程实际情况，进行合理的无功补偿。 （中工武大设计研究有限公司湖北武汉 430000） 摘要：电力系统的不断发展为社会和经济发展提供了有效保障。为了减小输配电工程中的电能损耗，在变电设计中应根据工程实际情况，进行合理的无功补偿。 关键词：变电设计；无功补偿 一、变电设计中无功补偿的必要性 变电站是电力系统中汇集和分配电能的重要节点。电源通过输电线路将电能传送至变电站，变电站通过降压和分配后，将电能输送给用户。 用电设备需要从电源取得有功功率，由于输配电线路、变压器及用电设备的电抗的存在，在电能的生产和传输过程中，无功损耗不可避免，形成无功负荷。电力系统中主要的无功负荷包含异步电动机、变压器和线路的无功损耗等。 电力用户消耗的有功功率主要取决于线路电压、电流和功率因数。供电电压确定后，通过合理设置无功补偿，在满足负荷功率的前提下，提高功率因数，减小工作电流，降低网络有功及无功损耗，实现能源节约，提高经济效益。 二、变电设计中无功补偿的原则 电力系统变电站分布广泛，输电线路长短不一，对于不同电压等级的变电站，无功补偿设置的侧重点也不尽相同。 （1）电力系统的无功电源和无功负荷，在用电高峰和低谷时均应按“分层分区”基本平衡的原则进行配置和运行。在变电站设计阶段，应根据变电站电压等级和各个变电站的供电范围划分，计算选择合适的无功补偿容量和形式。 （2）330kV及以上输电线路，电压高，单位长度线路充电功率较大；同时输送容量高，供电半径大，线路长度长，线路充电功率会超过线路消耗的无功，导致网络运行电压高，对设备绝缘及运行造成隐患。对于超高压线路需要根据规划设计情况配备适当容量的线路并联电抗器。 （3）220kV及以下电网变电站中，无功补偿在满足系统规划无功要求的前提下，以保证电网要求的功率因数和电压在合理范围内。设计阶段，应结合具体工程规模、各个电压等级进出线方式结合具体运行方式对无功功率进行计算。必要时应在变电站内设置电抗器，以保证电压在合理范围内。 三、电力系统中无功电源及特点 3.1同步发电机 发电机是电力系统唯一的有功电源，同时是电力系统中最基本的无功电源。为了满足调相调压、无功备用和经济运行的需要，发电机无功出力一般不满载。 3.2调相机 调相机过励磁运行时为无功电源，向系统提供无功（容性运行）；欠励磁时运行为无功负荷，吸收感性无功功率。由于实际运行的需要和对稳定性的要求，欠励磁的最大容量一般只有过励磁容量的50%-65%。同步调相机是旋转设备，运行维护比较复杂，有功损耗比较大，同时同步调相机的响应速度较慢，无法满足动态控制要求。现阶段调相机已经被静止无功补偿设备取代。 3.3并联电容器 并联电容器是主要的无功电源。电容器并联在系统中向电力系统和用户提供无功电源，满足感性负荷、线路及变压器对于感性无功功率的需求。电容器供给的无功功率与端子的运行电压平方成正比。当并联电容器所并联的母线电压降低时，电容器的无功输出减少，电容器的无功功率调节性能较差。 实际运行中，为调节电容器的无功补偿功率，可根据变电站运行方式，将电容器连接成若干组，通过分组投切，实现补偿功率的不连续调节。 电容器的容量根据实际需求进行组合，既可集中补偿，也可分散补偿在各用电设备处，安装使用灵活，维护方便，一次性投资较低。 3.4静止无功补偿器 静止无功补偿器（Static Var Compensator，SVC）由电容器和电抗器并联组合而成。电容器可以发出无功功率，电抗器可以吸收无功功率，二者组合使用并配置适当的调节和控制装置，就可以平滑调节无功补偿功率。 静止无功补偿器中电容一般分为数组，根据投切方式可分为断路器投切电容器组（MSC）或晶闸管投切电容器组（TSC）。成套装置中的电抗器型式可分为晶闸管控制电抗器（TCR），直流励磁饱和电抗器及自饱和电抗器（SR）和断路器投切电抗器（MSR）。晶闸管控制设备和电抗器装置在运行中会产生高次谐波，需将部分电容器组成高次谐波滤波器（FC），谐波次数可根据实际运行情况确定。 常用的静止无功补偿器的组合有以下几种：（1）TCR+MSC+FC或TCR+MSC+FC+MSC；（2）TCR+TSC+FC。静止无功补偿器补偿的无功电流随系统电压的降低而降低，使用有一定局限。 3.5静止无功发生器 静止无功发生器（Static Var Generator，SVG）是基于大功率逆变器的动态无功补偿装置。以大功率三相电压源型逆变器为核心，输出电压通过连接电抗或变压器接入系统。控制逆变器的输出电压，就可以灵活的改变SVG的运行状态。逆变器输出电压高于系统侧电压幅值时，SVG提供容性无功，为无功电源；输出电压小于系统侧幅值时，SVG提供感性无功功率，为无功负荷。 静止无功发生器响应速度快，运行范围宽，可实现容性无功到感性无功的连续平滑调节；与此同时，静止无功发生器谐波电流含量少，电压较低时仍可向系统输出额定无功电流 3.6 线路充电功率 输电线路既是无功负荷也是无功电源，运行中的输电线路产生的无功功率与运行电压的平方成正比，消耗的无功与其工作电流的平方
陕西南郊330KV变电站起火爆炸事故分析
陕西西安南郊变电站主变烧毁事故经过和反思 1、事故发生的时间：2016年6月18日凌晨0点25分 2、事故发生的地点：陕西省电力公司南郊330KV变电站、韦曲110KV 变电站（两座变电站建在一起）。
陕西省电力公司南郊330KV变电站全貌南郊变电站有3台330KV主变（1#、2#、3#），容量都是240兆伏安，有6回330千伏出线，110千伏主接线为双母线带旁母。 韦曲变电站有3台110KV主变，其中4#、5#主变容量是50兆伏安，接于南郊变110千伏母线，移动车载式6#主变容量为31.5兆伏安，接于南郊变110千伏旁母。 3、事故现场：6月18日凌晨零点25分左右，陕西省电力公司南郊330KV变电站突发大火，并伴随强烈的爆炸声和电弧声，现场出现6层楼高的大火和十多层楼高浓烟，凌晨1点20分大火才被消防人员扑灭。经初步勘查，现场过火面积有100平米左右，火灾和爆炸现场一片狼藉。
火灾和爆炸现场的视频截图
严重受损的主变 完全变形的主变
烧毁的主变 4、事故经过：整个事故过程中330KV南郊变、110KV韦曲变的二次保护设备均未动作。通过调阅相关变电站保护动作信息和数据，推断本次事故发展经过如下： 0时25分10秒，西安市区距离南郊变电站约700米的一个十字路口35KV电缆沟发生爆炸； 27秒后故障发展到韦曲变电站的110KV系统，4#、5#主变起火爆炸。 0时27分22秒（电缆爆炸132秒后）故障发展到南郊330KV变电站，1#、2#主变喷油、3#主变起火； 0时27分25秒（故障发生135秒后）330KV南郊变6回出线全部跳闸，陕西电网调度自动化系统发出故障告警信息，监控系统报出上述线路跳闸信息。从故障发生到切除，持续时间共计2分15秒。 0时29分，陕西省调通知省检修公司安排人员立即查找故障。 0时38分，南郊330KV变电站现场人员确认全站交、直流完全失压，开关无法操作。 0时40分，西安地调汇报省调，共有8座110千伏变电站失压。 0时55分---1时58分，西安市地调将另外7座失压变电站调到其他330千伏变电站供电。
变电站无功补偿装置的运行注意事项
变电站无功补偿装置的运行注意事项 (1)电容器应在额定电流下运行，最高不应超过额定电流的1.3倍； (2)三相电流相差不得超过5％； (3)电容器的容量偏差不超过额定值的－5％～＋10％； (4)高压套管爬距应不小于350mm； (5)电容器具有如下表所示的工频稳态过电压能力： 工频过电压最大持续时间说明 1.10Un长期指长期工作电压的最高值应不超过1.10Un 1.15Un每24小时中30分钟系统电压调整与波动 1.20Un5分钟轻负荷时电压升高 1.30Un1分钟轻负荷时电压升高 (6)在使用环境温度内电容器在额定容量下连续运行时，其内部油温不得超过65℃； (7)正常运行情况下电容器组的操作原则：电容器断路器的正常投切操作，由监控中心根据电压水平 执行。当变电站电容器组的母线全停电时，应先拉开电容器组分断路器，后拉开该母线上各出线断路器； 当该母线送电时，则应先合上各出线断路器，母线带负荷后再合上电容器组断路器； (8)当10kV母线失压后，应待母线电压恢复正常并已输出负荷后方可将
电容器组投入运行； (9)电容器断路器若带电容器组拉开后，一般应间隔5min后才能再次合闸操作； (10)电容器停用后应经充分放电后才能验电、装设接地线，其放电时间不得少于5min，若有单台熔丝 熔断的电容器，应进行个别放电； (11)当系统发生单相接地时，不准带电检查该系统上的电容器组； (12)正常情况下电容器组的投入与退出，必须根据系统和无功分布以及电压情况来决定； (13)投入电容器组时，必须注意是否会造成主变过负荷； (14)电容器组断路器跳闸后，没查明跳闸原因前，不准强送电； (15)无功补偿装置的调节原则。 当变电站的母线电压超出允许偏差范围时，首先应调节无功补偿设备的无功出力，若电压质量仍不符合要求时，再调整变压器有载分接开关位置，使电压恢复到合格值。
无功补偿
电网无功功率分析与补偿器的研究 由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，因此无功补偿是电力部门和用户共同关注的问题。合理选择无功补偿方案和补偿容量，能有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发输电设备的利用率，降低有功网损和减少发电费用。本文按照电网无功补偿的基本原则是，重点介绍了输配电网中各种无功补偿的原理及方法，以达到改善功率因数、调整电压及补偿参数等作用。另介绍了电网电压调整的几种方法 前言 目前世界范围内掀起环境保护的热潮，电力系统是一种特定的环境，在输配电网中出现的无功功率，是电网本身的运行规律所决定，但同时它给电网运行带来了许多麻烦。无功功率是一种既不能作有功，但又会在电网中引起损耗，而且又是不能缺少的一种功率，所以在电网中要加入无功功率补偿的装置，同时对电网电压进行调整，达到电网利用效率最大化。 二、输配电网的无功补偿 2．1输电网的无功补偿 电网无功补偿的基本原则是：按电压分层，按电网分区，就地平衡，避免无功功率的远距离输送，以免占用线路输送容量和增加有功损耗。输电网多数无直供负载，一般不为调压目的而设置无功补偿装置。参数补偿多用于较长距离的输电线路。具体补偿方法如下：2．1．1电抗器补偿 电抗器是超高压长距离输电线路的常用补偿设备，用以补偿输电线路对地电容所产生的充电功率，以抑制工频过电压。电抗器的容量根据线路长度和过电压限制水平选择，其补偿度(电抗器容量与线路充电功率之比)国外统计大多为70－85，个别为65，一般不低于60。电抗器一般常设置在线路两湍，且不设断路器。 2．1．2串连电容补偿 串联电容用来补偿输电线路的感抗，起到缩短电气距离提高稳定性水平和线路的输电容量的作用。串联电容器组多为串、并联组合而成，并联支数由线路输送容量而定，串联个数则由所需的串联电容补偿度(串联电容的容抗与所补偿的线路感抗之比)而定。串联电容补偿一般在50以下，不宜过高，以免引起系统的次同步谐振。输电网中因阻抗不均而造成环流时，也可用串联电容来补偿。日本在110kV环网中就使用了串联电容补偿。 2．1．3中间同步或静止补偿 在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置，利用这些装置的无功调节能力，在线路轻载时吸收线路充电功率，限制电压升高；在线路重载时发出无功功率，以补偿线路的无功损耗，支持电压水平，从而提高线路的输送容量。中间同步或静止补偿通常设在线路中点，若设在线路首末端，则调节作用消失。 输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点，常设置有载调压变压器或有相当调节与控制能力的无功补偿装置，或者二者都有，以实现中枢点调压，使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响，在电网发生事故时起支撑电压的作用，防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。电压支撑能力的强弱，除与补偿方法和补偿容量大小有关外，更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备，但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降，不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用同