关于无功补偿装置在煤矿变电站应用

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1、关于无功补偿装置在煤矿变电站应用【摘要】对6kV电网的无功功率及其在电力系统中的作用和重要性进行分析，阐述解决电网无功电源不足，提高功率因数是保证电网安全运行和实现降损节能工作的重要措施，并通过具体实例分析安装无功补偿装置的合理性、经济性及最终取得的经济效益。【关键词】无功自动跟踪补偿；煤矿供电；并联电容器;节能降耗引言电网中大多数用电设备是利用电磁感应实现能量转换和传递的。如发电机、变压器、电动机等，就是通过磁场来完成机械能与电能之间的转换的。以电动机为例，电机从电网吸收的大部分电功率转换成了机械功率给机械设备做功

2、，使电能转变成了机械能，这部分功率就叫有功功率；而电动机还要从电网吸收另外一部分电功率，用来建立交变磁场，从而传递、转换有功功率，这部分功率不是被消耗，而是在电网与电动机之间不断的进行交换，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。无功功率是保证电力系统和用电设备正常运转所必不可少的能量形式。1概述白沙35KV变电站位于晋煤集团成庄矿南翼措施井，占地面积约3500平方米，是晋煤集团供电分公司所辖35KV变电站之一。2001年建成投产，主要担负晋煤集团成庄矿南翼措施井生产及生活用电。白沙35KV站为降压变电

3、站，35KV、6KV系统为单母线分段接线方式。共有两回进线，两台SFZ912500/35型主变，20趟出线。白沙35KVI回进线413、II回进线414分别由歼井35KV站供电，为架空进线。15趟出线供南翼措施井生产及生活用电，1趟出线备用，2趟出线带站内I、II#电容器,2趟出线带站内I、II#消弧线圈，所有出线均为电缆出线，主要负载为井下生产用的各种大型电动机、变压器等设备。白沙35KV站自2001年投运以来，由于原有的无功补偿设备存在各种问题一直未投入使用，长期以来导致6KVI.II段母线电压上限6.3KV,下

4、限5.6KV,功率因数徘徊在0.74-0.89之间，远远达不到《供用电规则》中对电压质量的要求。鉴于以上原因，从2010年12月开始对白沙35KV站两套无功补偿装置进行改造，原有设备参数如表1、表2所示2改造方案及解决的关键问题2.1改造方案2.1.1I#电容器组的改造内容(1)一次部分：①敷设从615开关柜至I#电容器柜的一次电缆。②I#电容器室内的18台电容器现为卧放，改造后将其立放，每组电容器及与其串联的电抗器按照上下两层进行布置，改造后与II#电容器安装方式相同。①现有2台真空交流接触器不能满足现场安全运行要

5、求，需更换2台ABB的真空交流断路器。②I#电容器的无功功率动态补偿控制器与柜体内三相母排距离太近，需将母排更换为橡套电缆，实现软连接，保证足够的安全距离。③I#电容器现在无微机综合保护装置，需要安装一套电容器保护装置。④I#电容器需要更换一台控制器，实现对I#电容器的两组电容器的控制。⑤更换I#电容器的无功功率动态补偿控制器的面板。(2)二次部分：①更换无功补偿控制器、微机综合保护装置后，重新对其进行二次接线。②对I#电容器的断路器柜的控制面板进行更换，内部控制箱重新布置、接线。2.1.2II#电容器组的改造内容(

6、1)一次部分：①更换从616开关柜至II#电容器柜的一次电缆。(2)二次部分：①更换无功补偿控制器、微机综合保护装置后，重新对其进行二次接线。②对II#电容器的断路器柜的控制面板进行更换，内部控制箱重新布置、接线。2.2改造后设备原理图如图1所示2.3解决的关键问题通过对所有一次设备进行交接试验，检验放置多年设备的完好性后，利用原有的一次设备并配以山东新科特公司生产的技术成熟、控制灵活的VQC100C型电压无功综合控制器、SKPCIOO型电容器组综合保护装置对6kV母线上的并联电容器组的自动跟踪投切，来实现对变电站母

7、线电压、无功的综合控制和对电容器组的保护。通过利用原有的一次设备，在最大限度地降低技术改造的资金投入的情况下完成了对无功补偿装置的改造，真正做到投入少，收效大，不但实现了节能降耗，也充分发扬了我公司修旧利废的光荣传统。3运行工况白沙35KV站无功补偿装置改造完成后，站内两套电容器共36台，分为6小组，每小组有6台，单台容量为200kvar,两套容量均为3600kvaro6KVI、II段母线上各装设一套无功补偿装置。每套电容器组采用基础容量加调节容量的分组方式，具体方案是：把其中的1200kvar作为基础容量固定补偿，

8、分别由615、616开关柜控制，其余2800kvar平均分为2组，每组1200kvar,作为调节容量，电压无功综合控制器根据电网无功、功率因数和电压，分组循环投入最佳容量的电容器，并通过Rs485通讯接口，可与站内南京南瑞公司继保电气有限公司的RCS9700变电站综合自动化联网，将投切开关位置、运行数据实时上传后台，实现了无人值守。电压无功综合