35KV站无功补偿装置升级改造

35KV站无功补偿装置升级改造

一、背景和意义

随着国民经济的快速发展, 电力负荷日益增长, 电网结构日趋庞大、复杂。电力系统对无功功率的需求也发生了变化。从以前的仅需容性无功发展到不仅需要补偿容性也需要感性无功，且能够连续调节。具体表现在：一方面要求在负荷高峰期能够提供较的多的容性无功，以满足工矿企业的无功需求。另一方面又要提供感性无功，以平衡轻负荷时因电缆网而带来的容性无功，保证系统的电压不致过高。另外随着现代电力电子技术的发展，整流设备、变频设备、开关电源等电力电子设备的普遍应用，给电力系统带来了巨大的谐波污染，为了抑制无功，安装具有响应速度快、经济性能好、高效节能、环保的动态无功补偿装置具有十分重要的意义。

二、国内外现状、水平和发展趋势

云驾岭矿现为集中式并联电容器与调压有载开关相结合的无功补偿的一种方式，这种补偿方式前几年感觉还算稳定，但随着时间的推移，它的弊端相继暴露出来，具体表现如下：

集中式并联电容器一旦损坏，更换相当麻烦，必须返厂维修，给维修带来不便，增加了经济负担。

调压变本体上轻重瓦斯及压力释放时间久了，保护性能降低，给调压变安全运行带来重大隐患。

为防止电机频繁调档，设定了时间限制，电网质量不能够马上提高。

变压器上的有载开关长时间根据系统负荷变化不停地调档，硬件极易损坏。甚至有的地方常时间三相调档拉弧，油严重变黑，积碳增多，造成弧光短路，产生了严重的爆炸现象。不但影响了电网的供电质量，甚至也危及到人身的生命安全。

综上所述，由于调压式并联电容器在现场的一些不利因素，这种补偿方式已基本被社会所淘汰，取而代之的是最新型的MSVC的一种补偿方式，并且也得到了广大客户的认可。其优点具体表现如下：

响应速度快：系统电压恒定性能好。

无级差：通过调晶闸管导通角调节电感电流使无功补偿平滑稳定无级差。

无冲击：采用无极开关电子调节，不存在机械投切电容组对电网的冲击和重复击穿现象。

没有过补现象：本装置即可以吸收也可以发出无功功率，具有较强的补偿控制能力。

实时性能好：本装置采用瞬时矢量法，克服了传统补偿装置利用周期矢量方式的补偿延时长、实时性差的问题。

更适应于负荷变化大、平衡度差的电网：传统的补偿装置是假定电网三相平衡的条件下进行的，本装置瞬时分析三相无功状况，对三相分别注入无功电流，更好地提高供电质量。

三、主要实施内容、工艺技术路线、创新点及技术关键

MSVC动态无功补偿成套装置由MSVC主控制单元、磁控电抗器、高压并联电容器、S串联电容器、晶闸管阀组、放电线圈、微机控制器等设备组成

首先系统将电容器组根据系统的无功需求分组投入到电网中（经计算机计算控制，使其投入的容性无功补偿量要大于系统的无功需求），控制器再向磁控电抗器的可控硅投切开关发出命令，使电抗器的感性无功根据系统的无功需求将无功补偿量调节到最佳位置，从而使得装置发出的无功补偿量完全满足设定的要求，整个装置向电网发送其设定的容性无功补偿量，同时，控制器通过PT和CT对电网电压、三相负载电流信号进行采样，对电网的母线电压闪变进行瞬间补偿，并分别快速计算出三相负载无功，再计算出电容器补偿后的三相无功情况，判断出功率因数是否在给定范围内，如果超出给定的范围，根据电网无功，自动向磁控电抗器的三相可控硅分别发送控制脉冲控制电抗值，使其达到最佳补偿状态。

主要创新点：采用低电压、小电流晶闸管控制高电压、大容量设备，提高了设备运行的安全度；保护功能齐全：具有过压、过电流、不平衡电压、轻瓦斯、重瓦斯、过温等保护功能；高度的可靠性，可实现20年免维护，大幅度降低维护维修成本。

四、预期目标、经济效益、社会效益及推广应用前景

该项目实施后，解决了原无功补偿装置中集中式并联电容器一旦损坏，更换相当麻烦，必须返厂维修，调压变保护性能降低，电网质量不能够马上提高，每年需要对调压变压器进行换油等问题，大大降低设备维修费用的同时提供更好的运行状态。

经济效益：改造后，可大大提高功率因数，减少能耗，并可减少每年更换340KG的25#变压器油的费用及换油的人工，且本设备可实现20年免维护，大大降低了维护成本，年可节省6万元

社会效益：MSVC动态无功补偿成套装置可实现无功功率0-100%连续调节，采用先进的瞬时功率算法，通过采样信息，快速计算出有功功率、无功功率、功率因数，快速做出逻辑控制，有效的改变电能质量，提高功率因数，节能降耗。

五、课题实施地点、经费情况、规模和进度安排

课题实施地点：35KV变电站

经费情况：50万

进度安排：2019年3月份为项目调研阶段，2019年6月份为项目实施阶段。

六、现有工作基础、特色和优势

我矿现安装一套由集中式并联电容器与调压有载开关相结合的无功补偿设备，只需在原设备的基础上进行升级改造，项目招标后即可实施改造。另外我们有一批高水平的技术人员和工人队伍，肯定能够保证该项目很好的实施。