趙昌齡大慶煉化公司機(jī)電儀廠(chǎng)

無(wú)功補(bǔ)償裝置的研究

趙昌齡
大慶煉化公司機(jī)電儀廠(chǎng)

摘要：在超高壓變電站中，35kv的補(bǔ)償裝置是變電站中調(diào)節(jié)電壓的重要保護(hù)裝置，其在維持電網(wǎng)穩(wěn)定和安全方面有著十分重要的作用和意義，其也是變電站中運(yùn)行環(huán)境最為復(fù)雜的而系統(tǒng)之一。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于35kv電力系統(tǒng)中存在好多種的無(wú)功補(bǔ)償裝置，其切換的十分頻繁和復(fù)雜。因此，無(wú)功補(bǔ)償裝置在云心過(guò)程中經(jīng)常會(huì)承受操作過(guò)程中的過(guò)電壓和過(guò)電流的影響而出現(xiàn)問(wèn)題。本次研究以500kv變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置為研究對(duì)象，對(duì)裝置運(yùn)行過(guò)程中存在的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了分析和說(shuō)明，希望通過(guò)本次研究對(duì)更好的保證無(wú)功補(bǔ)償裝置的健康運(yùn)行有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：變電站；無(wú)功補(bǔ)償裝置；研究

最近幾年，在我國(guó)的各大電網(wǎng)系統(tǒng)中，多次發(fā)生了點(diǎn)電站低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償裝置出現(xiàn)嚴(yán)重的障礙而導(dǎo)致電力系統(tǒng)事故的發(fā)生，通過(guò)對(duì)這些事故進(jìn)行分析和研究發(fā)現(xiàn)在無(wú)功補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇、設(shè)備結(jié)構(gòu)選擇以及設(shè)備材料和工藝和安裝過(guò)程中存在多種問(wèn)題，因此，在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行維護(hù)過(guò)程中應(yīng)該高度重視占這方面的問(wèn)題。從提高設(shè)備安全運(yùn)行的角度出發(fā)，有必要對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行有效的分析，進(jìn)而提出相應(yīng)的解決對(duì)策，從而更好的保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

1、設(shè)計(jì)選用的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

1.1無(wú)功補(bǔ)償裝置的額定電流選擇存在混亂

在變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行選擇和規(guī)劃過(guò)程總，并聯(lián)的電抗器裝置在設(shè)置過(guò)程中沒(méi)有有效的進(jìn)行統(tǒng)一，設(shè)置呈現(xiàn)多樣化的現(xiàn)象，這種問(wèn)題存在就導(dǎo)致了額定電流選擇存在很大的混亂性，使得整個(gè)絕緣裕度不斷降低。在500kv的變電站中，以變電站的在運(yùn)三相容量一般為60Mavr的68組的35kv的電壓等級(jí)并聯(lián)抗電器為為例。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，其電流的大小一般分為以下幾種，一種是1019A，有13組，一種是1004A，有27組，最后一種是989.7A，有28組，在選擇電抗器過(guò)程中，同一個(gè)電壓等級(jí)并聯(lián)電抗器額定電流存在明顯差異的主原因是因?yàn)槭窃谠O(shè)備選型過(guò)程中，額定電壓選擇了不同的類(lèi)型。在選擇過(guò)程中存在不同是三個(gè)檔位，通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算之后，就是上述的三種不同的電流。在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí)間設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)發(fā)展，設(shè)計(jì)人員在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置額定電流計(jì)算過(guò)程中存在一定的問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員在計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償裝置的額定電流過(guò)程中多數(shù)都采用的是I=Q/U的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，這種選取方式本身沒(méi)有錯(cuò)誤，但是在計(jì)算過(guò)程中，對(duì)電壓U的取值大小存在含糊不清的現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)過(guò)程中如果計(jì)算后，選擇的額定電壓選取的數(shù)值偏低，當(dāng)設(shè)備中運(yùn)行的電壓高于額定電壓之后，設(shè)備中的電流就會(huì)高于額定電流，從而大導(dǎo)致設(shè)備的熱穩(wěn)定裕度下降，在對(duì)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中多次電力故障進(jìn)行分析顯示，事故的原因很多都是計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致的。根據(jù)國(guó)家頒布實(shí)施的物質(zhì)采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)35kv的電壓等級(jí)并聯(lián)電抗器額定電壓進(jìn)行了明確了規(guī)定，其容量分別為10Mavr、15Mavr和20Mavr三個(gè)檔位。與其相對(duì)應(yīng)的幾個(gè)額定電流氛圍是494.9A、742.3A以及989.7A三個(gè)。對(duì)于新建或者改變的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，在設(shè)計(jì)和選擇過(guò)程中，應(yīng)該全面嚴(yán)格對(duì)系統(tǒng)的承受能力和設(shè)備的容量進(jìn)行明確的計(jì)算，嚴(yán)格按照國(guó)家電網(wǎng)中額要求選擇合適的設(shè)備，這樣才能保證設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)留合適的絕緣裕度，從而有效降低故障的發(fā)生概率。

1.2串聯(lián)電抗器串抗率設(shè)計(jì)存在混亂的現(xiàn)象

目前，通過(guò)對(duì)各個(gè)變電站無(wú)功補(bǔ)償裝置線(xiàn)路運(yùn)行過(guò)程中電磁暫態(tài)盡心方針計(jì)算，發(fā)現(xiàn)在在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償準(zhǔn)線(xiàn)路串抗率進(jìn)行選擇過(guò)程中存在不少的誤區(qū)，首先，相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范認(rèn)為，當(dāng)串聯(lián)的電抗器僅僅適用于限制合閘涌流時(shí)，電抗率應(yīng)該選擇在0.1％～1.0％左右；其次，多數(shù)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程，在選擇串抗率過(guò)程中，都不會(huì)對(duì)線(xiàn)路的實(shí)際諧波含量進(jìn)行有效的考慮和分析，因此在選擇過(guò)程中就會(huì)選擇串抗率在6％～12％之間。在電力系統(tǒng)中，串聯(lián)的電抗器有著顯著的合閘限制電流的作用，而增強(qiáng)電路中中額電抗率能夠有效的降低電容器合閘的電流，但是當(dāng)串聯(lián)的電抗器是主要應(yīng)用于是合閘涌流時(shí)，串抗率選擇0.％～1.0％數(shù)值還是比較小的，需要在仿真實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步的進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償線(xiàn)路沒(méi)有采用可以控制的硅斷路器時(shí)，線(xiàn)路中的三次諧波的含量是比較低，這時(shí)主要會(huì)考慮五次以上諧波的放大作用。而當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償線(xiàn)路中存在了可控的硅斷路器之后，且在遠(yuǎn)方還有供電的變壓器，這時(shí)線(xiàn)路中的三次諧波的含量會(huì)持續(xù)升高落實(shí)，這時(shí)就應(yīng)該根據(jù)線(xiàn)路中實(shí)際測(cè)量的諧波含量而選擇合適的串抗率。

2、無(wú)功補(bǔ)償運(yùn)行與質(zhì)量問(wèn)題

2.1發(fā)熱

在無(wú)功補(bǔ)償裝置運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)熱問(wèn)題一直是該裝置常見(jiàn)的問(wèn)題之一，出現(xiàn)無(wú)功裝置發(fā)熱問(wèn)題的原因是多種的，主要是因?yàn)榫€(xiàn)路接頭連接不緊，接觸面出現(xiàn)了銹蝕以及設(shè)備的質(zhì)量不佳等原因引起的。

2.2鼓肚現(xiàn)象

在所有的電容器設(shè)備故障過(guò)程中，鼓肚故障占據(jù)的比例是十分大的。一般情況下，油箱會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生顯著的熱脹冷縮現(xiàn)象，但是當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部放電之后，絕緣油就會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，在氣體的沖擊之下，油箱壁就會(huì)出現(xiàn)變形，從而就形成了鮮明的鼓肚現(xiàn)象。對(duì)于發(fā)生了鼓肚現(xiàn)象的電容器一般不能修復(fù)，只能將其拆下，更換全新的電容器。在電容器運(yùn)行過(guò)程中，造成其出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象的主要原因還是因?yàn)樵O(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題，例如絕緣紙質(zhì)量不高，浸溶液不是吸氣性的電容器油。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還沒(méi)有合格的凈化處理?xiàng)l件，再加上設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)指標(biāo)的要求過(guò)高以及工作場(chǎng)所選擇性高，降低了產(chǎn)品在糕點(diǎn)廠(chǎng)下運(yùn)行的安全性，很容易導(dǎo)致電容器出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象甚至出現(xiàn)電容器被擊穿的現(xiàn)象是。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，電容器元件被擊穿的部位多是都是發(fā)生在電極的邊緣、引線(xiàn)和極板接觸的地方，這些地方的電場(chǎng)強(qiáng)度都比較高，很容易發(fā)生局部放電現(xiàn)象。此外，運(yùn)行過(guò)程中電壓過(guò)高或者開(kāi)關(guān)重燃引起的操作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電壓也會(huì)在局部產(chǎn)生較強(qiáng)的放電現(xiàn)象，很容易造成電容器被擊穿的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1]江岳文,郭宗仁,佘占興.無(wú)功補(bǔ)償中的模糊邏輯控制[J].電氣時(shí)代.2012(11)

[2]霍成寶,王自江,霍銀超.四級(jí)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膶?shí)施及成效[J].農(nóng)村電工.2010(07)

[3]陳智文.淺談城鎮(zhèn)配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題[J].中國(guó)科技信息.2010(13)