35KV站無功補償裝置升級改造

35KV站無功補償裝置升級改造

一、背景和意義

隨着國民經濟的快速發展, 電力負荷日益增長, 電網結構日趨龐大、複雜。電力系統對無功功率的需求也發生了變化。從以前的僅需容性無功發展到不僅需要補償容性也需要感性無功，且能夠連續調節。具體表現在：一方面要求在負荷高峯期能夠提供較的多的容性無功，以滿足工礦企業的無功需求。另一方面又要提供感性無功，以平衡輕負荷時因電纜網而帶來的容性無功，保證系統的電壓不致過高。另外隨着現代電力電子技術的發展，整流設備、變頻設備、開關電源等電力電子設備的普遍應用，給電力系統帶來了巨大的諧波污染，為了抑制無功，安裝具有響應速度快、經濟性能好、高效節能、環保的動態無功補償裝置具有十分重要的意義。

二、國內外現狀、水平和發展趨勢

雲駕嶺礦現為集中式並聯電容器與調壓有載開關相結合的無功補償的一種方式，這種補償方式前幾年感覺還算穩定，但隨着時間的推移，它的弊端相繼暴露出來，具體表現如下：

集中式並聯電容器一旦損壞，更換相當麻煩，必須返廠維修，給維修帶來不便，增加了經濟負擔。

調壓變本體上輕重瓦斯及壓力釋放時間久了，保護性能降低，給調壓變安全運行帶來重大隱患。

為防止電機頻繁調檔，設定了時間限制，電網質量不能夠馬上提高。

變壓器上的有載開關長時間根據系統負荷變化不停地調檔，硬件極易損壞。甚至有的地方常時間三相調檔拉弧，油嚴重變黑，積碳增多，造成弧光短路，產生了嚴重的爆炸現象。不但影響了電網的供電質量，甚至也危及到人身的生命安全。

綜上所述，由於調壓式並聯電容器在現場的一些不利因素，這種補償方式已基本被社會所淘汰，取而代之的是最新型的MSVC的一種補償方式，並且也得到了廣大客户的認可。其優點具體表現如下：

響應速度快：系統電壓恆定性能好。

無級差：通過調晶閘管導通角調節電感電流使無功補償平滑穩定無級差。

無衝擊：採用無極開關電子調節，不存在機械投切電容組對電網的衝擊和重複擊穿現象。

沒有過補現象：本裝置即可以吸收也可以發出無功功率，具有較強的補償控制能力。

實時性能好：本裝置採用瞬時矢量法，克服了傳統補償裝置利用週期矢量方式的補償延時長、實時性差的問題。

更適應於負荷變化大、平衡度差的電網：傳統的補償裝置是假定電網三相平衡的條件下進行的，本裝置瞬時分析三相無功狀況，對三相分別注入無功電流，更好地提高供電質量。

三、主要實施內容、工藝技術路線、創新點及技術關鍵

MSVC動態無功補償成套裝置由MSVC主控制單元、磁控電抗器、高壓並聯電容器、S串聯電容器、晶閘管閥組、放電線圈、微機控制器等設備組成

首先系統將電容器組根據系統的無功需求分組投入到電網中（經計算機計算控制，使其投入的容性無功補償量要大於系統的無功需求），控制器再向磁控電抗器的可控硅投切開關發出命令，使電抗器的感性無功根據系統的無功需求將無功補償量調節到最佳位置，從而使得裝置發出的無功補償量完全滿足設定的要求，整個裝置向電網發送其設定的容性無功補償量，同時，控制器通過PT和CT對電網電壓、三相負載電流信號進行採樣，對電網的母線電壓閃變進行瞬間補償，並分別快速計算出三相負載無功，再計算出電容器補償後的三相無功情況，判斷出功率因數是否在給定範圍內，如果超出給定的範圍，根據電網無功，自動向磁控電抗器的三相可控硅分別發送控制脈衝控制電抗值，使其達到最佳補償狀態。

主要創新點：採用低電壓、小電流晶閘管控制高電壓、大容量設備，提高了設備運行的安全度；保護功能齊全：具有過壓、過電流、不平衡電壓、輕瓦斯、重瓦斯、過温等保護功能；高度的可靠性，可實現20年免維護，大幅度降低維護維修成本。

四、預期目標、經濟效益、社會效益及推廣應用前景

該項目實施後，解決了原無功補償裝置中集中式並聯電容器一旦損壞，更換相當麻煩，必須返廠維修，調壓變保護性能降低，電網質量不能夠馬上提高，每年需要對調壓變壓器進行換油等問題，大大降低設備維修費用的同時提供更好的運行狀態。

經濟效益：改造後，可大大提高功率因數，減少能耗，並可減少每年更換340KG的25#變壓器油的費用及換油的人工，且本設備可實現20年免維護，大大降低了維護成本，年可節省6萬元

社會效益：MSVC動態無功補償成套裝置可實現無功功率0-100%連續調節，採用先進的瞬時功率算法，通過採樣信息，快速計算出有功功率、無功功率、功率因數，快速做出邏輯控制，有效的改變電能質量，提高功率因數，節能降耗。

五、課題實施地點、經費情況、規模和進度安排

課題實施地點：35KV變電站

經費情況：50萬

進度安排：2019年3月份為項目調研階段，2019年6月份為項目實施階段。

六、現有工作基礎、特色和優勢

我礦現安裝一套由集中式並聯電容器與調壓有載開關相結合的無功補償設備，只需在原設備的基礎上進行升級改造，項目招標後即可實施改造。另外我們有一批高水平的技術人員和工人隊伍，肯定能夠保證該項目很好的實施。