關(guān)于北營公司五號變電所功率因數(shù)控制淺析

關(guān)于北營公司五號變電所功率因數(shù)控制淺析關(guān)于北營公司五號變電所功率因數(shù)控制淺析

一、北營公司五號變電所運行方式

北營公司五號變電所由電業(yè)局變電所供電，六十六千伏北鋼五號線、六十六千伏北鋼六號線帶北營公司五號變電所六十六千伏II段運行；六十六千伏北鋼七號線、六十六千伏北鋼八號線帶北營公司五號變電所六十六千伏I段運行。北營公司五號變電所六十六千伏I段帶一號變壓器運行，帶二號變壓器運行；北營五號變電所六十六千伏II段帶三號變壓器運行，帶四號變壓器運行。北營公司五號變電所一號變壓器、二號變壓器、三號變壓器、四號變壓器均解列運行，四臺變壓器型號SF10-63000/66，二次額定電壓10.5千伏。

北營公司五號變電所六十六千伏系統(tǒng)轉(zhuǎn)供北營公司三號變電所，北營公司五號變電所六十六千伏I段帶六十六千伏北鋼一號線帶北營公司三號變電所一號變壓器、二號變壓器運行，北營公司五號變電所六十六千伏II段帶六十六千伏北鋼二號線帶北營公司三號變電所三號變壓器運行。北營公司三號變電所一號變壓器、二號變壓器、三號變壓器均解列運行，三臺變壓器型號SF9-31500/66，二次額定電壓6.3千伏。

北營五號變電所、三號變電所主要負(fù)荷為：高爐系統(tǒng)、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼系統(tǒng)、鑄管系統(tǒng)和焦化系統(tǒng)等。

二、北營五號變電所及下級變電所電容器運行方式

電容器作為補(bǔ)償無功的主要方式，通過對無功進(jìn)行補(bǔ)償，提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而改善電壓質(zhì)量，提升設(shè)備出力。下面簡要表明幾種電容器的補(bǔ)償方式

〔一〕按照電壓等級選用匹配的電容器、電抗器，電容器按照星型接線方式進(jìn)行連接，在電容器的前側(cè)串接電抗器。此種結(jié)構(gòu)，在電容器投入運行時，電抗器將限制合閘涌流，并且起到濾波作用。此種結(jié)構(gòu)的電容器結(jié)構(gòu)相對簡單，投退方便。

〔二〕第二種電容器的補(bǔ)償方式與第一種電容器補(bǔ)償方式相近，此種方式的電容器補(bǔ)償方式，由兩組或多組第一種電容器組合而成，區(qū)別在于每組的電容器的容量不通，通過高壓隔離開關(guān)或高壓真空接觸器投退。改變電容器投入的容量，可以有效的控制好功率因數(shù)，即：隨著功率因數(shù)的變化，調(diào)整電容器補(bǔ)償容量。

〔三〕第三種電容器補(bǔ)償方式，電抗器與有載分接開關(guān)串接，通過改變有載分接開關(guān)的檔位，到達(dá)改變電抗器投入容量，從而改變電容器實際補(bǔ)償容量。此種方式的優(yōu)點在于采用有載分接開關(guān)調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)實時對功率因數(shù)的控制。到達(dá)更好無功的補(bǔ)償效果。

三、北營公司五號變電所力率電費控制

北營公司五號變電所力率電費控制主要為六十六千伏北鋼五號線、六十六千伏北鋼六號線、六十六千伏北鋼七號線、六十六千伏北鋼八號線功率因數(shù)的控制。根據(jù)電業(yè)局力率電費獎勵原那么，功率因數(shù)在0.90下列〔不含0.90〕考核；功率因數(shù)在0.90時不獎勵、不考核。功率因數(shù)在0.95時獎勵最高。同時還根據(jù)當(dāng)月的每條六十六千伏線路實際發(fā)生的電費，給予獎勵。根據(jù)北營公司五號變電所六十六千伏母線對應(yīng)的六十六千伏線路，進(jìn)行分析功率因數(shù)的在實際中如何控制。

〔一〕北營公司五號變電所六十六千伏北鋼七號線和六十六千伏北鋼八號線功率因數(shù)控制

六十六千伏北鋼七號線和六十六千伏北鋼八號線帶北營公司五號變電所六十六千伏I段母線，帶北營公司一號變壓器、二號變壓器，帶北營公司五號變電所一號變壓器、二號變壓器，在北營公司五號變電所二號變壓器二次側(cè)還并網(wǎng)一臺五十兆瓦發(fā)電機(jī)組。此臺五十兆瓦的發(fā)電機(jī)組采用高爐煤氣發(fā)電，煉鋼系統(tǒng)和軋鋼系統(tǒng)同時也使用高爐煤氣，因此，五十兆瓦發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量隨著煤氣供給情況隨之變化。也是需要對無功調(diào)節(jié)原因之一。

北營公司五號變電所六十六千伏北鋼七號線和六十六千伏北鋼八號線帶北營公司五號變電所六十六千伏I段母線，由于帶北營公司五號變電所六十六千伏I段母線的兩條六十六千伏線路在上一級電業(yè)局變電所同一段母線上，兩路六十六千伏線路電流根本相同，因此在考慮六十六兩條線路的功率因數(shù)時，可以把兩條六十六千伏線路看成一個總的電源，通過總電源的無功量的調(diào)節(jié)到達(dá)功率因數(shù)的調(diào)整。

傳統(tǒng)的功率因數(shù)計算公式為cosα=P/SS2=P2+Q2

P為有功功率、Q為無功功率，通過上述公式只能計算平均功率因數(shù)。不能滿足通過調(diào)節(jié)無功從而調(diào)整功率因數(shù)的要求。因此采用三角函數(shù)的技術(shù)辦法。

I：兩條六十六千伏線路的總電流

U：六十六千伏線路電壓

cosα：線路瞬時功率因數(shù)

設(shè)要需調(diào)整到功率因數(shù)為cosα1

設(shè)Q1為調(diào)整后的無功功率

設(shè)Q2為調(diào)節(jié)局部的無功功率。

在有功P不變的情況下，通過上述公式可以得出Q2=Q1-Q

當(dāng)Q2為正值時，需要投入電容器來補(bǔ)償無功，如果當(dāng)Q2為負(fù)值時，需要退出電容器來減少無功。

在北營五號變電所六十六千伏I段功率因數(shù)實際調(diào)節(jié)時，北營公司五號變電所二號變壓器帶發(fā)電機(jī)組，二號變壓器的二次電壓最高時有十一千伏，在二號變壓器投入的電容器相比照少，在二號變壓器二次電壓允許時可以適當(dāng)降低發(fā)電機(jī)組的功率因數(shù)，實現(xiàn)對無功的調(diào)節(jié)。在北營公司五號變電所一號變壓器和北營公司三號變電所一號、二號變壓器多投退電容器，是主要對北營五號變電所六十六千伏I段功率因數(shù)控制措施。

〔二〕北營公司五號變電所六十六千伏北鋼五號線和六十六千伏北鋼六號線功率因數(shù)控制與六十六千伏北鋼七號線和六十六千伏北鋼八號線功率因數(shù)控制相同。

四、應(yīng)加強(qiáng)對電容器巡視檢查

1.套管和支持絕緣子應(yīng)清潔、無破損、無放電痕跡。

2.電容器外殼不變形，無滲漏油。

3.電容器內(nèi)部無異常放電聲

4.各連接部位接觸良好，無發(fā)熱現(xiàn)象。

5.檢查電容器單臺愛護(hù)熔斷器應(yīng)完好，無熔斷。

6.檢查電容器是否在額定電壓和額定電流下運行。如運行電壓超過額定電壓10%、運行電流超過額定電流的30%，應(yīng)將電容器退出運行。

五、