110kV变电站功率因数分析与无功补偿措施

110kV变电站功率因数分析与无功补偿措施

【摘要】本文研究了110kV变电站在工作时，功率因数变低的原因，通过一些分析说明了长距离输电状况下，线路出现的电容功率引起无功平衡导致的一些影响。基于此，本文首先叙述了不同负荷条件、不同运作方式下的无功补偿方案，其次重点对无功补偿错数做了叙述，以期可为相关工作者提供一点参考。

【关键词】变电站；功率因数分析；无功补偿措施

电力系统中要求电源提供两类能量，其一是用于做功而被消耗的能量，其二是用于磁场的建立，被用在能量交换上的能量，该部分功对外部电路来说并没有做功，因此将其称为无功功率，如果无功功率不足，无功负荷和无功电源必将处在一种低电压平衡，最终导致电力设备损耗增加、设备损坏等危害，严重者甚至导致电网大面积停电，因此积极研究变电站功率因数及无功补偿措施有着一定的意义。

1.变电站功率因数问题的出现

2010年咸阳机场二期扩建，增加一条空机110KV纯电缆线路，长度8.9公里。原有的两条110KV架空线路，由于扩建南跑道，架空线必须落地，落地后沣机线电缆长度3.5公里，碱机线路3.2公里。经测试线容性无功6300Kvar，沣机线路2700Kvar，碱机线路2080Kvar，供电局计算功率因数是三条线路的总和，经计算咸阳机场三条线路共计容性负荷11080Kvar，第一个月运行后共计被罚款10.5万元，最高一个月功率因数罚款达26万元。我们立即成立技术攻关小组研讨，经过多方研究，确定在10KV安装电抗器，安装完后改变了现状。现在由罚款，到月月奖励。

2.无功平衡的分析及无功补偿作用

2.1无功平衡分析

在该飞机场110kV变电站二期扩建线路施工当中，出现无功功率不足的情况，起初分析认为是因为一些设备计量不准或一些线路接线错误导致，通过对设备计量进行校验及对接线检查，排除了计量出现误差和接线错误的可能，接着技术攻关小组将注意力重点放在了线路上，因为线路引起的容性功率原因，在变电站本身负荷比较低的情况下，并不是无功不足引起的功率因数不足，而是大量无功过剩使得线路传导向系统引起的。

2.2无功补偿作用

（1）能够很好的改善功率因数，有效避免电路当中的设备在低功率因数下工作，减小了长距离运输导致的电压功率损耗，因此需要在用户处就采取有效的无功补偿措施。（2）合理调节电压，供电负载对无功要求变化会导致供电点电压

出现变化，这种变化，极有可能导致一些重大事故的出现，而补偿设备就能够有效的做到维持系统电压稳定。

3.变电站无功补偿措施

3.1无功补偿流程

该飞机场110kV变电站无功补偿主要是为了对主变的补偿，为了做到无功补偿，进行了了电压优化实施控制及全网无功补偿，增强了全网几乎所有节点的电压合格率，降低了网损，并获得了较好的经济效益。在电网电抗器安装时，以尽量降低网损，保证各节点电压稳定为目标，以变压器电容器投切和分接头调节为控制手段，以调度中心作为整个控制中心。实施时，首先通过调度自动化系统收集相关数据，并将数据传导入变电所做无功分析、电压分析及综合分析，最总形成电容器投切指令、分接头调节指令，最后将这些指令通过系统执行，最终有效做到对无功电压的控制。

3.2无功补偿具体实施

进行110kV变电站的电压调节其首先要充分考虑是系统的无功功率，如果无功功率出现不足，就必须要使用无功功率补偿设备，不能单纯的依靠进行变压器调节来达到无功补偿目的，通常情况下，无功补偿设备应该使用并联电容器。另外变电站内值班人员必须要根据实际情况，及时对电容器组进行调节。与之相反，当系统无功功率出现过剩的情况，必须要及时断开无功补偿设备。在该工程实施中，投入一台3300kvar，一台1600Kvar的电抗器，这时计量侧有功为12000kwh，无功为|-11080+1500+3300+1600|容性4680，此时使得无功得到了有效补偿，因此使得原有被动局面得到改善。

3.3无功补偿电容器接线方式

通常采用的电容器无功补偿接线放有星形、三角形、双星形、双三角形等，对于星形接线，其最大的优点就是能够根据需求选择很多种保护方式。对于电容器的侧接，主要有并联放大线圈和串联电抗器两种，因为电容器组要求经常进行使用，有时切除操作间隔仅有几分钟或更短，当电容器组内的电源断开之后，其电极间必然存在较多电荷，不能很快的逸散，这样可能会出现一些直流电压，长时间积累，等到再次合闸时，就会出现电压的叠加，最终引起较高的过电压，严重危害系统安全及电容器安全。在该工程中通过投入两台电抗器，将原有的罚款功率因数0.75变为了现在的0.92，该数值属于奖励范围，因此使得原有的被动局面从根本上得到了改善。

4.结语

总而言之，电压质量安全对于电力系统稳定安全运行及经济支出均有着极为重要的影响，深入研究分析变电站功率因数及无功补偿措施，并开展针对性的优化工作，对于实现无功功率分区、分层及就地平衡和科学调控，是确保电力稳定、

减小网损的重要措施。通过无功补偿措施使得电网中无功功率流动大大减少，能够有效降低变压器和线路由于输送无功功率而引起的电能损耗，因此积极研究相关措施，有着极为重要的意义。[科]

【参考文献】

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[2]王函韵.新型自动电压无功调节控制系统在220kV变电站的实际运用[J].继电器，2003（5）.

[3]吴钟飞，刘涤尘.电压无功功率控制装置在变电站中的应用[J].广东电力，2005（4）.