110kV变电站并联电容器组投切方式设计

110kV变电站并联电容器组投切方式设计

该文从投切方式、投资、维护费用等几方面比较了现有的几种电容器运行方式后，提出一种适用于无人值守变电站的方便实用的电容器投切方式。
　　2005年新建110kV洪绪变电站时，由于资金有限，又考虑初期负荷不多，所以没有安装无功补偿装置。两年来，洪绪变电站的负荷发展很快，已达到14MW，无功容量最高已达到5200kVar，10kV母线功率因数为0.93，与0.95的要求还存在差距，只靠用户侧补偿已不能满足无功的需要，所以考虑在10kV母线上安装电容器进行无功补偿。如何选择电容器补偿方式，补偿容量选多少，怎样实现无人值班状态下的远方投切。本文将对几种电容器安装方式进行比较，看是否可以找到一种方式满足要求。
　　1 现有电容器投切方式
　　　现有电容器投切方式概括起来主要有两种，即有载投切方式和无载投切方式。下面将这两种投切方式的特点分别进行介绍。
　　1.1 无载投切方式
　　　主要设备：两组隔离开关，一组断路器，一组电抗器，一组放电电压互感器，一组避雷器，一套电容器保护装置，一组4800kvar的电容器(每只电容器均配熔断器保护)。一次接线示意图如图1所示。
　　

　　图1 无载投切方式接线图
　　　投切方式：可以由运行人员在变电站用绝缘操作棒拉合每只电容器的保护用熔断器来进行准确投切，或由调度人员在调度中心远方拉合断路器来投切电容器组。该方式投资约需30万元。
　　　无载投切方式的优点是在变电站投切时每次投切的容量较小，可以准确补偿。缺点是无人值守变电站的投切须到现场，操作次数多(每只都要操作)。若远方操作，则一次全部投入或全部切除，补偿容量波动较大，有时过补，有时欠补。
　　1.2 有载投切方式
　　　主要设备：两组隔离开关，三组断路器，两组电抗器，两组放电TV，一组避雷器，一套电容器保护装置，两套电容器操作装置，一组3600kvar的电容器，一组1200kvar的电容器。一次接线示意图如图2所示。
　　

　　图2 有载投切方式接线图
　　　投切方式：可以由运行人员在变电站或由调度人员在调度中心远方拉合断路器DL2、DL3来投切电容器组。该方式投资约需42万元。
　　　有载投切方式的优点是能够在远方投切电容器组，及时补偿无功容量，由于将电容器分为了两组，可以按照无功容量的需要分组投切，能较准确的补偿无功容量。缺点是由于频繁拉合开关DL2、DL3，其操作次数较多，到期后需更换，运行维护费用较高。
　　　比较以上两种电容器投切方式可以看出，第一种方式投资少，若在变电站投切不及时或远方投切的话，易过补偿或欠补偿。第二种方式能在远方及时投切所需要的无功容量，适宜于无人值班变电站的需要，但投资较大，且维护费用较高。怎样才能满足无功容量的及时投切，而投资维护费用少的要求呢?枣庄供电公司设计了如下方案。
　　2 实用电容器投切方式设计
　　2.1 方案设计
　　　经过对洪绪变电站的无功容量变化的研究，发现该站的无功容量始终在3600kVar以上，根据这一特点，设计了如图3所示的投切方式。它的配置方式是将上面的第二种方式中的开关DL2更换为隔离开关G3，将电容器依然分成两组投切。一组固定组，用隔离开关G3进行无载投切，正常情况下不用操作，只在电容器或电缆试验时作为明显断开点使用，该组电容器能够满足现在的最大无功容量;另一组作为机动组，当无功容量增加或减少时，可由远方控制开关DL3投切，以便随时改变投入的无功容量，做到及时、准确。该方案投资约需40万元，运行维护费用也较低。其一次接线示意图如图3所示。
　　
　　图3一种改进后的电容器组投切方式接线图
　　2.2 效果验证
　　　该电容器于2007年7月投入运行至今，其中有一部分时间无功容量在3800kVar左右，此时只需合上G3隔离开关，投入3600kVar的电容器，其余时间无功容量在4900kVar左右，此时遥控合上DL3断路器，再投入1200kVar的电容器。所有操作均不需操作人员到场，又可及时调节无功补偿容量，方便实用。
　　参考文献
　　[1] GB 50227-95.并联电容器装置设计规范[S].
　　[2] 崔丽，公德祥.电网的无功功率补偿[S].农村电气化.2006，(9)，53.
　　[3] 杨振睿.无功/电压自动控制装置在上海市区电网的应用[J].供用电，2007，(3).