唐山电网大用户变电站无功电压运行分析.pdf

唐山电网大用户变电站无功电压 运行分析 覃朝云，王淑华 (唐山供电公司调度所) 摘要近年来，在地方经济的强劲拉动下，唐山地区电力需求迅猛增长，受钢铁、水泥等高耗 能大用户负荷性质的影响，无功负荷也有大幅增长，无功需求矛盾愈加突出，无功平衡现状不容 乐观、电压低落现象已经显现。本文通过对唐山电网大用户变电站运行中可能或已经发生的问题， 预见性的提出预防措施、解决方案，以确保电网安全、可靠、经济运行． 关键词电网大用户无功电压分析 近年来，在地方经济的强有力拉动下，唐山地区电力需求迅猛增长。截止目前，地区最大有功 负荷已经达到455911w，受钢铁、水泥等高耗能负荷性质的影响，无功负荷也有大幅增长，最大无 功负荷已经高达]569Mvar，无功需求矛盾愈加突出，无功平衡现状不容乐观、电压低落现象已经 显现。根据目前电网这种运行实际．做好大用户变电站的无功平衡及电压控制尤为重要。下面将 对唐山电网运行现状、用户运行现状及无功补偿不足对电网带来的影响、为什么需要进行无功补 偿及无功补偿的功能分述如下： 1 了解电网运行现状，是做好全网无功平衡及大用户无功管理工作的前提和首要环节 目前，唐山电网电力负荷不断增长，为确保唐山电网安全、稳定、经济运行，降低电网损耗， 提高电压质量，更好的做好全网无功平衡工作，无功电压管理继续本着主动超前、对设备挖掘潜 力、新增无功补偿设备与调整相结台的原则，采取了一系列行之有效的措施来确保电压支撑和无 功平衡。在公司上下的共同努力下，全网总体无功平衡状况良好，地区负荷力率稳定在0．96一O．99 功需求太大，难以平衡，甚至造成部分区域电压偏低。尤其是大用户用电集中的区域，如兴城、 迁安、赵店子、驿南府、洼里等区域，这样，就形成局部区域无功平衡与全网无功平衡之间的巨 大反差，一方面，供电系统不断的加强管理，不断的投入无功设备，以确保系统安全运行，另～ 方面，部分大用户大量的从系统吸收无功，直接威胁局部区域的安全运行。在这种状态下，一旦 系统发生故障，很有可能造成局部电压支撑不足。电压崩溃，甚至系统瓦解。2003年震惊世界的 “美、加8．14大停电”的主要原因之一就是因为系统故障以后，局部负荷太重，无功支撑不足， 最后导致电压崩溃，造成损失6000多万千瓦负荷，损失惨重，影响恶劣。因此说，个别用户站的 无功缺额，不仅仅涉及到本站的安全问题、经济效益，而且关系到所在区域的电压水平、安全问 91 题、经济效益，甚至会波及到整个唐山系统的安全运行。 2用户的运行现状如何，无功补偿不足对电网将带来怎样的后果将是本文探讨的第二 个问题 据必威体育精装版统计数据显示，目前唐山电网110kV及以上大用户变电站总计功率因数为0．90，极少 数用户功率因数能达到国家电网公司规定的功率因数为0．95的指标标准，个别用户功率因数仅能 完成0．8左右，与电网运行要求相差甚远，所需无功功率大部分通过从系统受入，根本违背了无 功补偿“就地平衡、分层分区和就地补偿”的基本原则。 如果用户一直维持目前这种现状，那不论是对电网、还是对用户本身都将带来不可估量的损失。 2．1 用户端无功补偿不足，造成线路电压损耗加大，用户受端电压低落明显。如下所示： 电压损耗与输送的有功功率和无功功率间的关系如下： AU≈-PR+QX／U 当线路输送的有功功率P一定时，电压损耗主要决定于无功功率。 对于t10kV及以上的超高压输电线路，线路的电抗x要比电阻R大的多，所以无功功率对电压 损失的影响尤其严重。以兴城某线路为例， 825Q 力率：0．85；，兴城母线电压：112kV：R：0．420；x：0 计算电压损耗： AU≈50×0．42×9．633+3l×0．825×9633／112=4．006kV 换句话说，从首端母线(兴城侧)供出的负荷经过长距离线路输送，到末端(用户侧)电压将 降为107．99kV。 但是，假设用户补偿足够的无功容量，线路输送的无功功率较小，力率很高，按0．98计算，Q 为10 Mvar，上式计算结果将变为：2．52kv，末端电压将变为109．5kV。 由此可以看出，要保持在要求的电压下运行，就必须供给相应的无功功率