提高无人站电压合格率的解决方案

 提高无人站电压合格率的解决方案

一、引言

    电压是电能主要质量指标之一。电压质量对电网稳定及电力设备安全运行具有重大影响。无功和主变分接头是影响电压质量的二个主要因素。为此，各级变电所担当 着电压和无功调节的重要任务。随着工农业生产和人民生活对用电质量要求的不断提高，对电压合格率的要求也越来越高。今年我局在创国一流企业，其硬指标之 一，就是变电所A点电压合格率必须达到99%以上。同时，随着无人值班变电所的不断增多，原有的手工调节有载分接头和无功能的模式，已越来越不适应形势的发展。所以，必须对目前变电所的电压管理情况作必要的分析，以进一步提高电压合格率。

二、35KV贵驷变电所10KV母线电压情况

   2000年6月份以前，我局的35KV贵驷变电所有主变二台，型号为S7-5000和S7-8000，运行最高负荷为8000KVA。该变电所有二组电容器，容量分别为1800KVAr和2400KVAr。该变电所的35KV进线从220KV湾塘变接入。由于我区有一热电厂，其中35KV湾宝3913线从220KV湾塘变上网。热电厂采用日供夜停的运行方式，即每天8：00开机上网，22：00停机，这使得220KV湾塘变的35KV母线电压波动较大，而220KV湾塘变主变无有载调压装置，因而使我局35KV母线的电压波动较大。我局35KV贵驷变二台主变均为无载调压变压器，且档位为±5%，因此调压幅度跨越太大，且不能随时调整，影响了电压合格率。

   由于变电所A点电压合格率（10KV母线电压在10KV~10.7KV范围内为合格）必须达到99%以上，而2000年6月份以前，35KV贵驷变电所10KV母线的电压合格率仅为80%左右，与创一流所要求的水平有较大差距。为此，在2000年6月底，把35KV贵驷变的二台无载调压变压器换成二台SZ7-8000有载调压变压器，该变压器档位为±3*2.5%，并采取以下措施：

1、加强管理，要求调度员加强监视SCADA信息，及时投切电容。

2、发现电压连续二天偏高或偏低，就对变压器进行档位调整。

采取上述措施后，变电所的电压合格率达到了所要求的99%，甚至可以达到99.5%。

三、加强监则与局域网的开通

   我局于1999年10月，在全区范围内建成了局域网，通过该局域网，采用IE5.0浏览器，可用来查看南京力导研究所的SE-900的调度SCADA系统的实时和历史数据，从而使除调度以处的其它运行部门（如变电操作运行班、检修班）也可加强对变电所电压的监视。

    我局Intranet 的组网方式为星型拓扑结构，遵循100Base-TX高速局域网技术标准，采用康柏AlphaServer ES20服务器、Tru64 UNIX操作系统，Catalyst 2924和Catalyst 1924交换机，DFE-530TX 10/100网卡，Cisco 2511路由器，Nbase公司的NC316-口BU系列光纤收发器，短距离(100米以内)采用AMP UTP5（双绞线）为传输介质，长距离以光纤为传输介质。目前以10Mbit/S的速率至每个用户端，以后只要把Catalyst 1924调换成Catalyst 2924，不用作其它硬件更动，就可实现100Mbit/S的速率至每台用户计算机端口，整个系统允许用户端使用WIN95、WIN98作为操作系统。整 个网络的星型拓扑结构见图一。

TCP/IP的配置

Intranet 与Internet相同，是建立于TCP/IP（传输控制协议/网际协议）基础上。运行Intranet首先要确保在局域网上所有计算机已经安装配置好了 TCP/IP协议。通过WIN95或WIN98的“网上邻居/属性/协议”可以安装或配置TCP/IP协议。电力系统的IP地址由国家电力公司统一分配， 我局的子网掩码为“255.255.255.0”，IP地址从“10.136.96.0”到“10.136.96.255”，其中未位从1~10用作服务 器，未位从11~254用作用户端计算机的IP地址，未位0和255有其它特殊用处，不作分配。由于我局在编的职工人数为145个，因而IP地址足够分 配。我局调度主机IP地址为“10.136.96.4”,只要在IE5.0的地址栏中键入 “ http://10.136.96.4/”，即可连接至调度主机，查看SCADA信息。

在完成IP地址的设置之后，可以在命令方式下运行PING来测试TCP/IP网络的连接是否成功。命令格式为“PING计算机名或IP地址”。例如要检查机子与服务器是否连通，可用“开始/运行/PING 10.136.96.4”即可。

三、VQC简介

采用上述方式后，电压合格率大大提高，但调度员的工作量却大幅度提高，为此，我局决定在35KV贵驷变电所安装电压无功综合自动控制（VQC）装置，以减轻人员工作量，减少人为因素对电压合格率的影响，进一步提高电压合格率，并提高功率因素。

  本 变电所采用DH-210型变电站电压无功综合自动控制（VQC）装置。该装置通过检测主变两侧的电压、电流、功率因数，主变分接开关的档位，电容器无功及 其开关位置，母分开关位置等变电站运行状态，综合控制变压器分接头的调节及补偿电容器的投切。使变电站始终处于优质、经济的状态下运行。

1、装置组成原理

                        内部通讯总线 

       电     电     电                          液晶

       容     容     容     主     主     主     显示      对外通讯接口

       器     器     器     变     变     变     模块     RS-232C/RS-485

       测     测     测     测     测     测    

       控     控     控     控     控     控    

       模     模     模     模     模     模      打

       块     块     块     块     块     块      印

       #1     #2     #3     #1     #2     #3      机

             图2装置结构图

2、主要技术指标

①．每个测控模块可接8路模拟量输入，6路开关量（遥控量）输出，20路开

   关量（遥信量）输入；

 ②．测量精度：电压、电流和频率为0.2%，有功、无功和功率因数为0.5%；

 ③．系统响应时间 < 2s；

 ④．模拟量输入(100V/5A)经PT/CT隔离，开关量输入/输出(+24V)经光电隔离；

 ⑤．电压上下限及额定值、功率因数上下限及额定值、调节时间间隔等可按键设定；

 ⑥．240x128点阵液晶显示,每屏可显示8×15个汉字；

 ⑦．出口继电器容量5A，可长期通电；

 ⑧．与其它系统的接口：RS232C/RS-485通信接口；

3、主要性能特点

①．自动跟踪变电站的运行方式（母分开关状态），进行相应调整和控制

②．按九域区（详见控制策略）实现优化控制

③．循环投切电容器组

④．完备的闭锁控制，闭锁条件可灵活设定

⑤．主变分接头调节滑档保护

⑥．液晶显示（汉字）

常规显示：主变电压、电流、有功，功率因数，分接头档位，开关状态等

参数设定：电压上下限，功率因数上下限、出口动作间隔时间，波特率等

⑦．自动报警：本装置能自动监测变电站及本装置自身的运行状态，发现异常则自动报警，并在液晶显示器上显示故障信息

⑧．手动操作功能，以便于测试和调试

4、控制策略

①.电压无功分区控制

变电站运行过程中的电压、功率因数的状况可由图3所示的控制区域图表示,对应的控制策略如表1所示。

   8           1               2

   7           0               3

   6           5               4

              Umax

              Ustd

              Umin

                           COSmin  COSstd  COSmax

                           (Q>0)            (Q>=0或Q<0过补偿)

图3 控制区域图

表1   各区域控制策略表

区号
 电压
 功率因数
 控  制  策  略
 
0
 合格
 合格
 电压和功率因数均合格，不需调节
 
1
 偏高
 合格
 如切除电容后cos仍合格,则切电容；否则，主变降压
 
2
 偏高
 偏高
 如有电容已投，则切电容；否则，主变降压
 
3
 合格
 偏高
 如有已投电容器，则切电容
 
4
 偏低
 偏高
 如主变可升压，则主变升压；否则切电容
 
5
 偏低
 合格
 如有可投之电容，则投电容；否则，主变升压
 
6
 偏低
 偏低
 如有可投之电容，则投电容；否则，主变升压
 
7
 合格
 偏低
 如有可投之电容县且投入后cos仍合格，则投电容
 
8
 偏高
 偏低
 如主变可降压，则主变降压；否则切电容
 

5、  VQC闭锁

VQC有以下几种闭锁条件：

（1）   总闭锁，即主变调压与电容器投切两者均闭锁

（2）   主变调压闭锁/继电保护动作闭锁

（3）   电容器投切闭锁/继电保护动作闭锁

（4）   主变高压侧电流越限（过载），有载调压开关不调

（5）   主变档位在极限位置时，不动作

（6）   主变本体及有载轻瓦斯发信时，不调

（7）   系统电压取三相线电压，PT断线（任一线电压低于80%）时装置退出

6、滑档保护

  发有载调压(升或降)命令后，若发现开关滑档(滑档判定时间可整定)，则：

（1）       启用急停装置；

（2）       VQC控制总闭锁

（3）       发声光报警信号

四、运行情况

 VQC投运后，经过一个阶段的运行，情况基本正常。其设置的主要参数为：电压动作范围为10.1KV~10.6KV，功率因素为0.95~1.0，整定时间为5分钟。运行时出现的一个问题应引起注意：经检测，母线三相线电压不平衡，如Uca比Uab大200V，因此，当Uca电压为10.1KV时，Uab为9.9KV。为此，最后我们把VQC的电压整定范围调整为10.3KV~10.6KV。

VQC主变有载调压分接头自动控制功能，在运行一段时间后，情况良好，但最后我们仍把它退出。这是由于：

1、二组电容的自动投切基本上能满足电压合格率及功率因素的要求，电容器投切也不是很频繁，平均每组每天投切二次。

2、当电压偏高或偏低时，通过远动操作，对主变有载分接开关进行档位调整，一个月只要调整一、二次就可以了。

因此，为了保险，我局的VQC的有载分接开关自动控制功能未处于长期运行状态。

通过VQC远动通讯接口，VQC的运行信号经光缆传送至调度，经局域网，变电、生技等其它各部门人员也可同时监测VQC的运行情况，增强了VQC运行的可靠性和安全性。自VQC投运后，该变电所的电压合格率达到99.5%以上，满足了我们预想的目标。