(身份证:34112519930217XXXX;上海久昊节能科技发展有限公司)
摘要:本文将详细介绍35kV/10kV变电站无功补偿装置的改造要求,并根据实际情况提出该装置需要无功补偿的原因,针对无功补偿装置的具体问题,指出加强装置接线、改进RVC装置、改进电容器组、提升SVG改造技术及完善VC改造技术五项改造35kV/10kV变电站无功补偿装置的有效手段,通过对变电站装置的改造与增强,将极大促进此类变电站的平稳运行。
关键词:35kV/10kV变电站;无功补偿装置;改造方法
前言:35kV/10kV变电站的重要组成部分为无功补偿装置,其对供电质量与数量需求较大,为达到相关设备的要求,改善供电质量,相关人员需改造变电站中的无功补偿装置。在改造过程中,该装置会产生些许问题,如熔断器熔断等,技术人员应借助该装置的结构特点,采取合理的技术手段,从而使其降低网损、控制电压波动与改进功率因数等,彻底改造无功补偿装置。
一、35kV/10kV变电站无功补偿装置的改造要求
(一)改造要求
35kV/10kV变电站无功补偿装置由两种电压构成,一种为主变低压侧,而另外一种则为电网侧系统。在电网侧系统中,其额定电压值为35kV,该系统中的最高电压值是40.5kV。在35kV的母线中,其短路电流的最高值与最低值分别为7.61kA与6.74kA,系统频率值是50Hz,其中性点的连接方式为不接地。而另外一种系统,即主变低压侧的电压值在10kV左右,最高电压值在12kV,额定频率属50Hz,此类母线的短路电流最小值与最大值分别是8.71kA和9.09kA。
在进行装置改造前,施工人员应遵循多种改造原则与要求,如谐波治理、功率因数、电压调节及无功功率等方面。例如,施工人员在改造变电站无功补偿装置时,其功率因素要达到0.98,并在短时间内满足过载需求。与此同时,该装置的响应时间需在5分钟以上,输出容量应属无功功率,另外,还要满足多种与该装置相关的规范要求,如电压波动值、三相电压的平衡度、谐波电流与谐波电压值等[1]。
(二)无功补偿装置的问题
多个变电站在使用无功补偿装置的过程中,出现了些许安全上的问题,最为严重的即是熔断器熔断。在熔断器熔断时,还会引发多次安全事故,并由此打断了其他设备的正常运行,为了保障变电站运行的稳定与安全,相关管理人员将此类补偿装置关闭。在该问题的影响下,不仅变电站的使用遭到影响,还遭受了额外的经济损失。
具体来说,当无功补偿装置的熔断器产生熔断时,会将电容柜的门震开,而柜中的电容器瓷套管也会有轻微的烧灼痕迹,与此同时,系统电压也会随之波动,进而造成了整个变电站的设备跳停。相关人员在经过详细的检查与分析后,发现电容柜的想电容值急速增大,从而明确电容器因熔断器而遭到损坏。
二、35kV/10kV变电站无功补偿装置需改造的原因
(一)接线不合理
35kV/10kV变电站无功补偿装置的熔断器出现熔断,引发其熔断的原因较多,一方面,该补偿装置可能受到谐波的影响,由于受35kV进线的干扰,会产生负载谐波与背景谐波,此二种谐波的存在会影响到熔断器的正常工作。另一方面,接线不合理也会使熔断器发生熔断。根据相关施工图纸,多数施工人员将熔断器放置在ct放电区与电容器中间,如果熔断器出现熔断,则电压互感器仍会有电,在保护回路无动作的情况下,切断电源的效率降低,事故也会逐渐恶化。
(二)熔断器位置不正确
施工人员在安装熔断器的过程中,通常会采用垂直安装的方式,而尾线回收方向则面向内部,当发生安全事故时,尾线与熔断壁会产生摩擦,其在甩出不完全时,会引发管壁断口的烧糊重燃,进一步使事故扩大,因此,熔断器的位置不正确也会引起安全隐患。
(三)补偿装置自身的性能
无功补偿装置通常使用RVC控制器,在该系统负荷波动的过程中,依照相关功率因数进行电容器的投切工作。电容器的配套放电装置大多为电压互感器,在其投放使用时,其额定电压的总量不高,大约为40VA,很难产生快速放电的行为,因此,电容器使用次数较多会对熔断器造成较大影响,并形成剧烈冲击,从而使得熔断器较易熔断。
三、35kV/10kV变电站无功补偿装置的改造手段
(一)改进接线装置
为改进熔断器熔断问题,增强变电站的安全、稳定性,相关人员应对35kV/10kV变电站进行无功补偿装置的改造工作。施工人员要改进接线装置,其将熔断器放置在CT放电区与电容器中间,其安装方式由垂直安装转化为45度倾斜安装,增加了接线的角度,使熔断器的位置较为安全,而尾线的回收方向由向外替代了向内。当发生安全事故时,该装置的尾线可完全甩出,降低其与熔断壁摩擦的概率,对安全隐患可进行有效控制,从而促进了熔断器的安全。
(二)合理设置RVC
施工人员应重新设置RVC,首先,可提升RVC的设定值与目标值,防止电容器因设定值的不同而频繁切换。当电容器开始工作时,过去其功率数大多在0.96,为使其工作得更加顺畅,可将其提升到0.97。
其次,在实际工作中,若功率因数与目标值不符,或小于目标值时,RVC会发出警报讯号,进而将全部电容器切除。由于该功能只含有报警讯号,并无保护机制,中断电容器会引发系统波动,因此,为增强电容器运行的持续性,可去除报警讯号[2]。
最后,在切换电容器组时,工作人员还需将其间隔时间进行有效延长,从原本的450秒转化为600秒,待电容器被切除后可进行充分地放电,防止下次投运因电流过大而影响电容器组的正常运行。
(三)更换电容器组
当一只电容器出现损坏时,施工人员应将电容器全部更换,无论是型号,还是功能,需统一标准,熔断器的更换也要达到设备的相关要求。在补偿元件更换完成后,在使用改造后的35kV/10kV变电站无功补偿装置时,工作人员需定期检测电容器的运转情况,查看其是否存在异味与异音,若出现问题,需及时找出问题产生的原因,并立即检修电容器。
与此同时,电容器室内应保持良好的通风,其室内温度不应高于35度。在选择熔断器时,其额定电流需在电容器电流的1.5倍内,如果其电流过高,会形成安全隐患。针对电容器的外壳,相关人员应随时检查,并触摸其是是否存在渗油或凹凸的现象。端子的连接部分应足够牢固,避免其螺母与垫圈产生过热的情况。
此外,电容器的整体构架需完全接地,其柜门的闭锁装置应保持完好。在清理电容器柜时,要擦除灰尘,并保持柜中整洁。相关人员还要增加检测二次回路的频率,以保障保护回路的运行可靠。
例如,上海某科技发展有限公司技术人员在检查变电站各机械设备的运行时,发现其电容器组存在安全问题,经工作人员的及时检测,发现该电容器由于设备陈旧,存在较大的安全隐患,因此,技术人员立即更换电容设备,在多方面检测合格后,全新的电容器组正式投入运行中。
(四)SVG装置改造技术
在改造SVG装置时,其一,施工人员应了解并掌握该控制屏的构造,SVG装置的控制屏的结构为柜式,其产品的抗电磁干扰能力较强,属“三防”优质产品,并具备国家认可的电磁兼容报告。其信号传输的通道为光纤入口。其二,SVG系统的核心为数字与DSP,其包含工控机与主控机箱等。工控机由监控系统与人机界面组成,而多功能的板卡组件则在主控机箱中。其三,为更好地提升SVG装置,相关人员需改善主控机箱的功能。在通讯方面,相关人员要对其采用标准化接口,使其具备更强的联网功能,操作的实际位置,可选择在后台进行。主控制器需选择液晶显示器,对该机械中的有效数据应最少储存5个月,显示的功能要包含无功功率值、功率因数值、电流数值与电压数值等。在保护方面,施工人员需保障其性能可靠,且保护功能齐全,当SVG系统产生电流故障时,可采取有效的措施进行保护,从而维护SVG装置运行的稳定[3]。
(五)FC改造技术
在调整FC部分时,施工人员需主要考虑H5滤波通道与H7滤波通道,依照相关用电设备的容量与性质确定谐波的计算,并实行适当调整。设计滤波支路时,相关人员应保证该设备的安全性、操作的灵活性和系统运行的稳定性。
第一,施工人员应提升FC系统的绝缘水平,该系统在装置一次线路与二次线路时,针对不同情况对其耐受电压有对应的要求,如相线与地间、相线间等,耐受电压的时间大约在1分钟左右。
第二,在改造期间,还要保证该装置的稳态过电流与耐受过电压值的稳定,当其数据发生波动时,相关人员需立即更换有关设备。同时,相关电气设备的间隙也要达到此类装置的设计要求。比如,接地体间、带电体和带电体间应保持合理的距离,以免产生不必要的干扰,影响绝缘试验的进行。
例如,上海某科技发展有限公司在进行FC防护技术改造时,调整相关设备谐波与容量,为改造安防系统,针对该系统中的电流与电压值,技术人员采用科学的方式改变,并始终维持其最小安全值,提升了该系统的稳定性。
总结:综上所述,35kV/10kV变电站无功补偿装置在使用的过程中,由于接线、熔断器的位置问题,给变电站带来较大的安全隐患,因此,技术人员需对该装置进行有效改造。在改造工作完成后,其工作人员的技术水平在获得提升的同时,变电站的供电系统也变得愈发可靠、稳定,其电压质量满足了广大用户的用电需求,加速了相关变电企业的发展,促进其经济效益。
参考文献:
[1]李志鸿.35/10kV变电站无功补偿装置改造[J].机电工程技术,2017,46(12):131-133.
[2]段晓非.研究10kV配电线路无功补偿装置的选型与安装[J].通讯世界,2017(21):273-274.
[3]李强.35kV/10kV变电站无功补偿装置改造[J].机械管理开发,2017,32(08):107-108.