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1、有载调压与无功补偿相配合 提高电压质量,一、小组概况,厂汉220kV变电站于2004年10月13日建成投运，是一个综合自动化较高的变电站，同时由有多年运行经验的师傅带班，站内成员共10人，都是电专业学校毕业。我站QC小组于同年成立。自成立以来每个成员都以立足本岗，保证安全为己任。在运行岗位上进行课题研究、技术改进。,二、选题理由,电压是电能质量的重要指标之一，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。无功电力是影响电压质量的一个重要因素，电压质量与无功是密不可分的，可以说，电压问题本质上就是无功问题。解决好无功补偿问题，具有十
2、分重要的意义。 目前，我站的无功补偿和电压调节依然采用传统的调节方式，有载调压变压器、电容器等只能手动调节和投切,不能实现实时电压调节或无功补偿。因此，如何合理的通过有载调压与无功补偿相配合，以保证电力系统电压的连续稳定性，是我们这个以高耗能冶炼为主要负荷的变电站的重要工作之一。 此次QC活动，我小组的主要研究方向是如何通过加强无功管理，改善电压质量。,三、现状调查 我站是一座220kV的联络变电站。日最大负荷能达到200000kW，这就要求我站有更高的电压质量，以避免造成设备损坏或电网故障，同时提高电能质量可以提高生产效率、节约能源。 我站的负荷主要为高耗能冶炼，启炉和停炉负荷波动大且谐波含
3、量大，而且各用户端都有较大容量的无功补偿装置，对我站电压造成很大影响。 我站的现状可归纳为五多,通过对站内的电压情况进行统计、分析,我站的电压合格率为： 220kV 98% 110kV 97% 35 kV 92%,我站的有载调压可以进行变压器中、低压侧电压的调整；电容器装在 35 kV侧，补偿容量为4*7500kVar，可以进行相应的无功补偿。,四、目标确定 由于我站中压侧主要连接炭窑口110kV变电站和负荷较为稳定的紫金企业，而35kV母线侧所连接的6条出线负荷能达到kW，而各企业的无功补偿总容量又达到了49200kVar。所以，通过我站QC小组研究，最终确定了要通过此次活动达到的目标，那就
4、是将35kV侧的电压合格率由现在的92%提高到目标值的97%,电压合格率,25%,70%,100%,现状,目标值,92%,97%,目标确定,90%,80%,必要性,我局售电任务大,目标可行性论证,合理操作 提高电压质量,要求：变电站安全连续运行,增供扩销 降低线损 增加收益,要求：变电站经济运行,合理操作 提高电压质量,我站是一个新建的综合自动化变电站,可以实现无功的合理补偿,综合自动化程度高设备先进,目标可行性论证,可能性,目标可行！,我站有多名运行经验丰富人员,技术力量雄厚,五、遵照PDCA循环程序进行分析,对我站电压质量不合格的原因进行分析。并根据分析列出因果图：,无功补偿设备存在缺陷,
5、运行人员监 盘不到位,用户端电工缺乏必要的电气知识,调分接开关和投切电容器得不到合理配合,电压质量低,调度人员要求避免频繁操作,负荷特殊：谐波含量大,不能正确掌握停炉 与电容器的投切,气候变化大设备异常多,设备污染严重,同时停炉负荷波动大造成电压升高,运行人员监盘不到位,经济运行管理机制不健全 人员素质有待提高,造成思想上不重视导致不能及时发现电压变化,健全管理机制、加强人员技术培训可解决,原因一,用户端电工缺乏必要的电气知识,用户端电工为企业自聘人员，技术水平良莠不齐 并且没有进行系统培训,人员技术水平低，造成不知何时投切电容器或懒于操作导致无功倒送,对电工进行集中培训，并配合大户进行经济责
6、任考核,原因二,负荷特殊：谐波含量大,冶炼为非线性负荷，接上这些负荷就使系统的电压、电流波形发生畸变，形成高次谐波,导致谐波涌入电网，谐波引起的过电压会产生附加损耗，使温度升高从而造成电网设备的损坏,增加滤波装置可以减少谐波涌入,原因三,无功补偿设备存在缺陷,在三相负载不对称时,补偿装置造成无功倒送,使用接触控制补偿柜实现三相同调就可避免,原因四,调分接开关和投切电容器得不到合理配合,根据电压盲目决定无功补偿量,造成电能质量低，损耗增大,利用VQC九区图进行无功补偿与有载调压的合理配合,原因五,同时停炉负荷波动大造成电压升高,由于各企业作息时间相同，导致生产出炉时间也相同,35kV侧各企业同时
7、停炉甩负荷最高能达到50000kW,原因六,35kV侧无功也由补偿后的15000kVar的需量变为倒送，冲击系统电压升高,由于系统原因，调度人员要求避免频繁进行电压调整和电容器投切,造成不能及时进行对应操作,导致电压质量不合格,原因七,调度人员要求避免频繁操作,对以上原因按照其发生的频数进行比较，以找出要因,要因,分接开关调整和电容器 投切得不到合理配合,运行人员监盘不到位,MENU,负荷特殊：谐波含量大,用户端电工缺乏必要 的电气知识,电压质量低,同时停炉负荷波动大 造成电压升高,六.制定对策,七、课题实施： 在确定要因、制定对策后，我小组定期按照计划、立足课题，积极开展讨论，研究解决方案。
8、,首先针对运行人员监盘不到位 我站采取了以下措施：,将电压告警整定值定在电压允许波动的上下限，当电压波动超过规定值后立即告警，提醒运行人员及时采取措施 分析并考核每班的电压合格率，在允许范围以外的全部列入个人经济责任考核，督促运行人员及时进行处理，提高电压合格率。 对运行人员进行思想教育，提高意识，从“要我”到“我要”确保电压合格。 在实际的运行中运行人员加强了对各生产厂家停炉时间及无功倒送情况的跟踪、记录，并根据记录实时进行监盘。如发现有企业倒送无功，运行人员立即通过电话与用户联系进行提醒并对实际情况进行记录，同时向大户通报。如系统电压及负荷等综合原因导致电压高，运行人员及时与调度部门联系，
9、由调度部门与大户联系确认接下来的企业生产情况并采取相应措施。,活动前后站内各值考核表,消除或抑制谐波的对策可以从两方面考虑。一是从非线性负载本身入手，使它们尽可能减少谐波电流的注入量。二是设法改变系统中谐波电流的流向，以消除和防止谐波的影响。 1在非线性负载回路增设谐波滤波器。滤波器可以对某些谐波产生强烈的吸收作用，以减少谐波电流含量。采用调谐滤波器可以对513次谐波进行滤波，对17次以上的谐波则应采用高通滤波器结线。对于我站35kV系统的两台消谐装置和小电流选线装置动作特性较差及时向所部报告，并提出更换申请。 2对非线性负载的供、配电回路分开独立设置，供电变压器使用Y/接线方式，即一次侧为Y
10、接，二次侧为角接。其它用电设备不宜与非线性负载共用一台供电变压器，如从经济角度考虑，需用一台变压器供电时须对非线性负载产生的谐波电流成份予以防治，以确保其它用电设备的可靠、安全使用 。,针对负荷特殊：谐波含量大， 我们主要采取以下措施,针对用户端电工缺乏必要的电气知识，不能正确进行操作导致无功倒送情况，我站及时掌握各企业的用电情况和人员的素质状况，逐一进行解决：,2.在大用户配合下对高耗能用户集中进行用电知识培训，并进行结业考。,1.建立用户电容器的管理体系,a.建立用户监督电话簿； b.建立用户电容器投切统计表； c.配合大户局建立用户奖罚制度.,负荷情况一览表,人员培训一览表,针对无功补偿
11、与有载调压不能合理配合，我站主要要求运行人员按照VQC的九区图来进行实际的操作： 当变电站运行于9区时，电压和功率因数均合格，此时不需要进行调整 简单越限情况： 4区：电压超过上限而功率因数合格，此时应调整变压器分头降压，如仍无法满足时可强行切电容器组 8区：电压低于下限而功率因数合格，此时应调整变压器分头使电压升高，直到分接头无法调整（调压次数及档位限制） 2区：功率因数低于下限而电压合格，此时应投入电容器组直至功率因数合格 6区：功率因数超过上限而电压合格，此时应切除电容器组直至功率因数合格 双参数越限情况 3区：电压超过上限而功率因数低于下限，如先投入电容器则会使电压进一步上升，应先调整
12、变压器分接头使电压降低，待电压合格后如功率因数仍越限再投入电容器组 1区：电压和功率因数同时低于下限，如先调整分接头，则无功会更加缺乏，此时应先投入电容器组，待功率因数合格后若电压越限再调整变压器分接头使电压升高 7区：电压低于下限而功率因数超过上限，此时如先切除电容器则电压会进一步下降，因此应先调整变压器分接头使电压升高，待电压合格后若功率因数仍越限再切除电容器组 5区：电压和功率因数同时越上限，此时如先调整变压器分接头降压，则无功会更过剩，因此应先切除电容器组，待功率因数合格后若电压仍越限再调整分接头使电压降低。,U0+U,U0-U,九区图,cosl,U,5,7,1,9,2,3,4,6,8
13、,cosh,在按照九区图进行调压的同时，如图，随曲线斜率的减小，线损也随之变小；在实际工程中，线路补偿一般要控制在功率因数为 0.9 0.95 之间。,通过以上调节不但可以把电能质量保持在最佳，而且使线损也保持在最小。,针对各企业同时停炉负荷波动大造成电压高我站采取了以下措施：,将各企业的停炉时间及停炉负荷进行记录，及时与所部及大用户进行联系，要求上级部门与各生产企业进行协调。 在正常的运行情况下，各企业有将近10万kW的有功需量；除去站内30000kVar、各企业49200kVar的补偿容量外还有近15000kVar的无功需量，同时停炉不但使有功负荷大量降低，而且还使无功过补，如此大的负荷变
14、化使得系统电压即使在各企业无功不倒送的情况下也会高出正常范围，达到39kV 以上。,这是对我站一日负荷变化及电压波动情况所做的记录表,八.效果检查,通过以上对策实施，我站统计了2006年10月到12月35kV电压等级合格率达到97以上 ，线路损耗由原来的+4降到+2，设备由于电能质量不合格造成损坏率降为0。 经过活动后统计得出以下数据：2007年12月共调压9次16个分头，平均每天调0.5个分接头，较活动前的4.1次操作量降低了87.8%；同月电容器每台操作7次，平均每天操作0.23次较活动前2.1次操作量降低了89%。 用户端电工的实际操作及理论水平有了很大的提高，无功倒送情况得到缓解，20
15、06年11月356华泰矿业因功率因数补偿合格得到大户8000元奖金。 根据我站反映的实际情况，巴彦淖尔地区电网2007年1季度无功电压运行方案中做出了以下规定： （1）厂汉变电站无功倒送严重，致使电压偏高，要求厂汉无功倒送超出5000kVar时，退出电容器。 （2）高耗能用户停炉或产品出炉前，必须退出电容器运行，无功就地平衡，绝不允许用户向电网倒送无功，调度员、变电站值班员、大用户严格监督，加强管理。,电压合格率,40%,50%,70%,60%,80%,90%,现状,目标值,92%,97%,100%,九.遗留问题,在实际操作中，用户在出炉短时内由于操作时差问题，还会引起负荷大幅度变化、无功倒送
16、等情况，冲击系统电压，遇有事故或异常时还会造成设备损坏。 用户在频繁的停炉过程中由于懒惰等原因不能完全按照理论设计进行操作，也会造成无功倒送。 由于出炉频繁，调度员不允许进行相应操作，对设备安全稳定运行造成隐患。 到目前为止，同时停炉的问题也没有得到妥善的解决。,十.今后打算,在应用中积累好的经验，努力提高业务水平，争取提出更好管理方案，为我局增供扩销、完成售电任务、增加收益尽我们应有的职责。,十一.TQC体会,通过此次QC活动让我们体会到工作要有计划、有目标，最后才能出成果；总结了优点，找出了不足，为下一步工作打好基础。,最后，我代表变电所175名运行人员祝本次QC发布会圆满成功，祝巴市电业售电量节节高升。 谢谢大家,