无功电压管理典型经验
专业名称：无功电压管理 日期：2006年12月 填报单位: 榆林供电公司
[摘要] 电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电网稳定、经济运行和电压质量的基本条件。电压和力率是电网运行的两个重要参数，也是同业对标中的两个重要指标，电压合格率和电网的实时利率与电网中的无功潮流分布密切相关。电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量和力率合格的基本条件，有效的电压控制分析和合理的无功补偿，不仅能保证电压质量，而且能够提高电力系统运行的稳定性、安全性和经济性。本文通过分析无功电压及力率管理中存在的问题，找出解决这些问题的措施，为提高电网安全、稳定、经济运行水平奠定基础。
一、专业管理的目标
无功电压专业目标，按照国家标准和无功功率就地平衡的原则实现35kv及以上电网和用户功率因数达到0.95，6-10kv电网和用户的功率因数达到0.90以上。从而减少公司电网运行过程中功率损耗提高电压合格率。
二、专业管理的主要做法
分析榆林电网无功电压管理方面存在的主要问题，通过对存在问题的分析研究制定相应的措施，改善电网无功潮流分布。
1 电网供电负荷分析
1.1、榆林供电公司110kv电压等级供电用户主要有神华神朔铁路陕西段电气化铁路；榆林供电局通过榆林、神木330kv变电站趸售电量；神木化工有限公司等用户 。
1.2、35kv电压等级用户主要是神东煤炭公司国有大型煤矿和部分高耗能用户。用户除高耗能企业外均为一类供电负荷。 2.无功电压管理方面存在的主要问题
2.
1用户端无功补偿容量不足，造成线路电压损耗增大，用户端电压跌落明显，并且在运行中需要从电网吸收大量，造成电网的无功负担增加和大量的无功功率损耗。 2.2 由于历史原因，造成神东煤炭公司“一口电价”政策，使得用户不重视无功补偿装置的运行管理，我公司也没有有力的依据对用户执行力率电价。加之用户自身没有
1 充分认识到做好无功平衡对自身带来的效益和对电网经济安全运行的作用。
2.3 配网范围内公网用户无功补偿设备配置容量缺额较大，主要靠变电站安装的补偿电容器进行无功补偿调节。虽然变电站主变的压侧功率因数符合标准，但由于线路功率因数较低，造成配网线路电量损耗较多，线路线损率较高。
2.4 大柳塔热电厂由于经济效益的驱使，造成发电机组多发有功少发无功的现象长期存在，大柳塔热电厂线路的上网力率偏高，时常保持在0.99左右。
2.5 大柳塔、松定变电站各有一台无载调压变压器没有进行改造，造成两台主变运行参数难以统一，影响两台变压器并列运行，造成这两个变电站中低压侧母线电压合格率偏低。
2.6 变电站安装的电压及无功补偿设备自动控制装置，由于设备制造质量和设备运行的稳定性不好，投入率不高。
2.7 大柳塔、松定变电站无功补偿电容器容量偏小，加之原来按照煤炭企业管理标准执行，采用分散型电容器设备老化严重，故障率高，可用率低，影响设备正常运行，无功补偿电容器，起不到应有的作用。
2.8 变电运行值班员普遍存在不能根据电网无功负荷和电压变化情况合理投切电容器，存在投上后不退、退出后不投的情况。
3 针对以上问题采取的主要措施以及收到的成效
3.1收集电网和用户运行数据，并对电网运行数据进行分析汇总和整理，组织人员由主管经理带队走访用户，与用户进行面对面的交流，通过大量、详实的数据真是的反映了用户用电过程中无功功率方面存在的问题。同时向用户解释提高用电功率因数对自身带来的经济效益和对电网安全运行的益处。使用户充分认识到自身设备运行中存在的问题，得到用户的支持与理解，并着手开始解决自身设备管理中存在的问题。
3.2 加强对力率调整电价政策的宣传，尤其是对大工业用户宣传力率电价政策，通过一段宣传之后，对部分用户开始执行力率电价，通过价格手段，促使用户安装无功补偿设备并且重视这些设备的运行维护管理，使得用户的无功补偿设备能够投入运行，为电网无功潮流分布的合理性发挥作用。
3.3 在公司内形成制度，定期走访用户，了解用户无功电压设备的运行情况，积极为用户解决设备运行、检修和改造上的遇到的技术难题，及时解决用户设备运行中发
2 生的各类问题，帮助用户解决无功补偿方案的制定、审查以及经济性论证。使用原来没有安装补偿电容器的用户，安装上了补偿装置，运行效果良好。通过和用户长期的交往和合作，和用户建立了良好的合作关系，更重要的是解决的公司电网在无功功率上的压力，使电网无功分布日趋合理。
3.4每月统计计算各电压等级关口计量装置的有功、无功电度量，计算各电压电压等级的平均功率因数。逐月比较分析每个月功率因数升高或降低的原因，并提出针对性的措施，以达到每个月各电压等级的功率因数在标准规定范围内。
3.5 逐月制定变电站电压曲线及调管电场的电压和无功曲线，并且通过调度值班员严格控制发电厂的利率曲线，通过发电厂多发无功缓解大柳塔地区电网无功功率。
3.6 逐月统计每个变电站主变中低压侧功率因数，确定每个变电站无功电量的缺额，依此下达各变电站电容器投运率的数值。在每个月的运行分析会议上分析各变电站各电压等级的功率因数以及无功补偿电容器的投运率。
3.7 对110kV大柳塔、松定变电站无载调压变压器进行有载调压改造，通过主变调压方式的改造，解决了原来这两各个变电站两台主变并列运行的限制条件，有效的提高了这两个变电站中低压侧母线电压合格率，为用户提供更加优质的电能质量。
3.8 更换并增大110kV大柳塔变电站补偿电容器及容量，解决主变低压侧无功电源不足问题，通过两组3000KVar新电容的投入运行，彻底解决了大柳塔变电站主变6kV侧功率因数长期偏低的问题，该变电站主变6kV侧功率因数从0.70提高到0.99，改善了无功功率分布，提高了主变的效率。
3.9 每月统计计算各电压等级关口计量装置的有功、无功电度量，计算各电压电压等级的平均功率因数。逐月比较分析每个月功率因数升高或降低的原因，并提出针对性的措施，以达到每个月各电压等级的功率因数在标准规定范围内。
3.10就无功补偿设备的运行状况和要求对变电运行值班员进行了全面的培训，通过培训使变电站值班员充分认识无功补偿设备的作用以及投、退条件。使得变电站安装的补偿电容器能够及时、正确的投、退。
3.11 修改运行规程，对主变有载分接头调整和电容器投、退管理制度进行修订，规定变电运行值班员根据调度下达月度电压曲线和各变电站运行的实时功率因数自行调整主变分接头和电容器的投退操作。并且要求变电站值班员首先按照无功功率就地平
3 衡的原则调节无功补偿设备的投入容量，然后在按照电压要求调节有载调压变分接头。通过培训和制度的修订使得各变电站的电容器投运率大大提高，从原来不足60%提高到94.76%。
3.12 在电压监测手段上采用了先进的监测设备，通过调度自动化系统监测统计变电站母线电压合格率，供电电压检测点采用GMS网进行数据采集和传输，能够及时的掌握使各电压监测点的运行电压数据。有效的提高了公司综合电压合格率。
三、评估与改进
在没有采取以上措施之前，由于神华矿区用户电网设备比较落后加之不太重视自己无功补偿装置的运行管理，用电功率因数很低在0.70左右，有些用户的用电功率因数更低在0.60左右。整个矿区电网用电功率因数较低。
1、典型案例分析：
1.1以2003年8月15日9：00为例
11
15、1116大苏
1、2线总负荷：有功功率P=1.634万KW;无功功率Q=2.68万Kvar；大柳塔热电厂上网负荷：有功功率P=2.35万KW;无功功率Q=0.63万Kvar；这一时刻大苏
1、2线功率因数cosφ＝0.52，热电厂功率因数cosφ＝0.97。
若大苏
1、2线功率因数按0.90计算,整个大柳塔矿区无功功率缺额为Q缺＝1.889万Kvar；热电厂功率因数按0.90计算,热电厂少发无功缺额为Q缺＝0.5万Kvar。
如果热电厂严格按照0.90功率因数出力，大苏
1、2线功率因数按照0.90计算，整改矿区电网此刻无功缺额为Q缺＝1.389万Kvar。
电网在这种状况下运行不仅电网运行的经济性差、安全性也很差，在此种情况下一旦大苏
1、2线发生跳闸，矿区电网将会因为无功不足发生电网电压崩溃电网全部失压。对矿区各个煤矿的安全生产造成严重威胁。
采取以上有效措施之后，用户加强了对已安装的无功补偿设备的运行管理，并且在原来没有安装补偿电容器的变电站加装了相应的补偿电容器。矿区电网功率因数得到了很大改善。
1.2 以2004年9月15日9：00为例：
11
15、1116大苏
1、2线总负荷：有功功率P=4.78万KW;无功功率Q=1.93万Kvar；大柳塔热电厂上网负荷：有功功率P=2.35万KW;无功功率Q=0.83万Kvar；这一时刻大
4 苏
1、2线功率因数cosφ＝0.93，热电厂功率因数cosφ＝0.94。
通过以上电网运行数据反映大柳塔矿区电网功率因数已经达到0.93，改善的电网无功分布，使我公司电网无功功率分布趋于合理，提高电网运行的经济性。说明，用户合理的进行无功补偿不仅能过保证用户的电压质量，而且可以有效的降低电网的有功电量损耗，提高用户自身的经济效益，确保电网安全、稳定、经济运行。 2以后工作的方向
2.1 加强学习无功电压管理方面先进的技术，力争将先进的技术应用在电网无功电压技术管理之中，使电网运行的经济性达到提高。
2.2 增加配网线路无功补偿设备的投入力度，采用国内先进的配网补偿方案，彻底解决困扰配网无功补偿的问题。
2.3 认真研究无功自动控制装置的原理、性能以及管理软件，通过研究解决目前这些装置的缺陷，彻底解决后将提高电网无功电压的控制手段和运行水平。
2.4 加强电网需求侧管理，35kV及以上供电的电力用户无功补偿设备的配置按照高峰负荷时变压器的功率因数应达到0.95以上。并且尽量选用根据功率因数自动投且的控制方式。
