劉英飛

摘要：本文以某電石分廠為例，該電石廠的110kV電石爐變壓器的中壓無功補(bǔ)償側(cè)繞組出現(xiàn)損壞，在電石分廠電氣專業(yè)技術(shù)人員利用潮流計(jì)算分析方法進(jìn)行系統(tǒng)分析后，發(fā)現(xiàn)是由于該電石分廠的電石爐變壓器中壓側(cè)繞組產(chǎn)生過電流而被燒毀。為了進(jìn)行故障修復(fù)，該電石分廠電氣維修人員提出了三種無功補(bǔ)償方法，最后結(jié)合該電石分廠的實(shí)際情況選擇較經(jīng)濟(jì)的無功補(bǔ)償方案，有效的解決了中壓側(cè)繞組的過電流問題。本文通過詳細(xì)的故障原因分析以及方案論述，希望能為相關(guān)人員提供一定的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：110kV電石爐變壓器;故障;無功補(bǔ)償

一、系統(tǒng)潮流計(jì)算分析

（一）穩(wěn)態(tài)分析

故障出現(xiàn)在中壓10kV側(cè)繞組，電氣專業(yè)技術(shù)人員首先搭建了等值電路，該等值電路電路圖如下圖1所示。

然后進(jìn)行潮流計(jì)算[1]，此時(shí)電壓器選擇1檔的運(yùn)行檔位，負(fù)荷測試的功率在38兆伏安，自然功率因素為0.72。按照不同的組別投入電容器并計(jì)算其補(bǔ)償側(cè)的電流、電壓情況以及相應(yīng)高壓側(cè)功率因素的變動(dòng)情況。

（二）暫態(tài)分析

采用中性點(diǎn)不接地的方式，在電容器側(cè)短路的情況下將不同組別的電容器分別進(jìn)行投入，計(jì)算電流值，計(jì)算結(jié)果如下表所示。

（三）諧振分析

通過計(jì)算系統(tǒng)從出線端到電容器與爐體接地端的等值阻抗，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷故障是否是諧振原因?qū)е?。具體的計(jì)算數(shù)據(jù)如下表：

二、無功補(bǔ)償?shù)姆桨副容^

（一）方案一

將四組電容器進(jìn)行分組并設(shè)置在中壓側(cè)，其余三組設(shè)置在低壓側(cè)。低壓側(cè)的電容器在設(shè)置時(shí)要利用降壓變壓器將其降到220V，此時(shí)低壓側(cè)的補(bǔ)償會(huì)接入電爐短網(wǎng)側(cè)直接進(jìn)行無功補(bǔ)償。在構(gòu)造等值電路后通過穩(wěn)態(tài)分析計(jì)算此時(shí)中壓側(cè)的補(bǔ)償電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)。

進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，電壓器選擇1檔的運(yùn)行檔位，負(fù)荷測試的功率在38兆伏安，自然功率因素為0.72。各組電容器設(shè)置為3Mvar的額定容量。根據(jù)上表的測試結(jié)果，同一般的中壓側(cè)補(bǔ)償相比，這種補(bǔ)償方式出線端的功率系數(shù)增加，補(bǔ)償電流比額定電流小，因此不會(huì)導(dǎo)致中壓側(cè)繞組由于過電流而燒毀。

（二）方案二

將電壓器替換成低壓電壓器，在電爐變壓器短網(wǎng)側(cè)通過低壓補(bǔ)償對(duì)其進(jìn)行無功補(bǔ)償。此時(shí)電爐電容器的額定電壓為220V，額定容量為20Kvar。構(gòu)造等值電路進(jìn)行潮流計(jì)算分析。

（三）方案三

第三種方案所采取的是高壓補(bǔ)償?shù)姆绞?，將新增加的變壓器與原來10KV的電容器共同對(duì)110KV的進(jìn)線端處進(jìn)行補(bǔ)償。具體操作為將1、2號(hào)電爐容量共42Mvar的電容器經(jīng)變壓器做升壓處理后接入中間電站高壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償，而3、4號(hào)電石爐保持不變。此時(shí)負(fù)荷測試的功率在38兆伏安，自然功率因素為0.72。在采取不同的電石爐的投入方式時(shí)，相關(guān)的數(shù)據(jù)變化如下表所示。

（四）方案總結(jié)

在得出變壓器的故障原因后，通過對(duì)上述三種方案的潮流計(jì)算分析，加上了解到該電石廠有一臺(tái)變壓器空載運(yùn)行。因此，最后技術(shù)人員選擇較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的高壓補(bǔ)償方案，解決中壓測過電流所產(chǎn)生的故障問題。

三、結(jié)束語

綜上所述，借助系統(tǒng)潮流計(jì)算分析的方法，電石廠結(jié)合實(shí)際情況，在110KV變電站中應(yīng)用無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ行Ы鉀Q變電器故障問題，極大地突破了傳統(tǒng)變電站的工作局限性。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭子平.110kV變電站中無功補(bǔ)償技術(shù)分析和應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2018（5）：30-31.