增加无功补偿提高霍尔果斯电网经济效益

　摘要：安装新的无功补偿装置，可提高电网功率因数，可减少电能做无用功造成的能源损耗和经济损失，节约能源，提高电网的经济运行效益。

1、电力现状

1.1电源现状农四师电力公司霍尔果斯电网内拥有电站6座，总装机14820kW，其中水电站5座，装机容量8820kW，火电站1座，装机容量6000kW。霍尔果斯电网水电站主要分布于霍尔果斯河及格干沟河上，水电装机总容量8820kW，均为无调节能力的径流式电站。

1.2电网现状霍尔果斯电网输电线路电压等级为110kV、35kV。红卡子一、二、三级电站所发出的电经35kV线路送至62团110kV中心变,输电线路中途开口接入口岸35kV变电所，霍河电站所发出的电经35kV线路直接送至62团110kV中心变电所。中心变电网呈放射式网络，110kV出线1回，110kV线路由62团110kV变电所至三道河110kV变电所，长30.9km，7回35kV线路贯穿垦区，其中进线二回，出线五回，长180.501km。目前，霍尔果斯垦区电网有110kV变电所2座：62团110kV变电所主变容量为(6300+16000)kVA，三道河110kV变电所主变容量为(6300+16000)kVA。35kV变电所10座，容量共计38950kVA。分别有口岸、61团、63团、65团、66团、68团、可克达拉、糖厂、70团18连、酵母厂35kV变电所。农四师电网在65团变电所与伊犁州电网联网，联网线路为35kV线路。

2、电力负荷预测及功率因数分析

2.1 电力负荷预测本工程预测采用年递增率法、电力弹性系数法，预测未来供电发展情况，基准年为2007年，近期水平年为2010年，远期为2015年。霍尔果斯电网2007年最大用电负荷为22.67MW，年供电量为0.84亿KW.H。预测2015年最在负荷62.078MW，年供电量将达到12.4亿KW.H

2.2 功率因数分析目前霍尔果斯电网用电负荷增长较快，网损较大、功率因数较低、电压低。据统计到2008年末，霍尔果斯电网的综合网损率高达12%，35kV线路平均功率因数达到0.81，10kV线路平均功率因数达到0.67。主要原因是该电网农业节水灌溉和工业用电负荷增长较快，对电网和用电户的无功补偿装置建设更不上，造成目前该电网的功率因数偏低、电压降大、电能损耗大。

需改善霍尔果斯电网的电能利用率，降低电能损耗，因此要加大该电网的无功补偿装置建设力度和用电户的功率因数管理。霍尔果斯电网供电区内有全国最大的陆路口岸霍尔果斯口岸，供电辖区内主要用电户有：火车站、自来水厂、电视台等重要用户；有农四师重要的工业企业如：南岗建材霍城水泥厂、绿华糖厂、中基番茄酱厂、66团酵母厂、新天葡萄酒厂及各团场的棉花加工厂等。农四师最大的节水灌溉农业区在62团、63团、64团、65团场境内。

因这些用户对无功补偿装置配置不够，而电网现有的无功补偿设施已不能满足功率因数合格要求，需在霍尔果斯电网的35kV变电所和10kV配电线路安装新的无功补偿装置。可提高电网功率因数，可减少电能做无用功造成的能源损耗和经济损失，节约能源，提高电网的经济运行效益。

3、变电所无功补偿工程

3.1 各变电所补偿容量

3.2 各变电所现状以上6个变电所，35kV母线侧采用单母线方式,10kV侧采用单母线方式。35kV变电区为户外设备，63团35kV变电所、65团35kV变电所10kV设备为户内开关柜，其余4个变电所10kV设备为户外设备。10kV断路器为真空断路器。以前都没有安装无功补偿装置。

3.3 无功补偿装置

3.3.1 无功补偿装置选型设计高压无功补偿装置由若干组TBB型无功补偿器组成。用专用的真空断路器控制无功自动补偿器的投入或退出。电流互感器、抗涌流或抗谐波的干式空芯（或干式铁芯）电抗器、电容器，安装在10kV母线侧，布置在10kV电容间隔。电容器的控制、保护装置布置在主控室的线路保护屏。

3.3.2 技术性能①电压无功综合控制：a实现电压优先:按电压质量要求自动投切补偿柜，电压超出最高设定值时，逐步切除电容器组，直至电压合格为止；电压低于最低设定值时，在保证不过补条件下逐步投电容器组；在投电容器前先探询投后是否电压超高限，再决定是否投电容，以免频繁动作。通过综合控制使母线电压始终处于规定范围。b无功自动补偿:在电压优先原则下，依系统实际所需无功量自动投切电容补偿柜组，无功欠补逐步投电容器组；无功过补逐步切电容器组。使系统始终处于不过压、少过补、欠补，电网损耗最小状态。②运行记录和电压检测功能可自动或随时调出内存，查看或打印电压值及出现时间，补偿柜投切次数等当月和上月的统计报表。③过负荷能力：a保护装置能在1.1倍额定电压下长期运行，在1.15倍额定电压下每24h中运行30min，在1.2倍额定电压下每月中运行2次每次5min，在1.3倍额定电压下每月中运行2次每次1min。b电容器能在有效值为1.3倍额定电流下连续运行。

　4、10KV线路无功补偿工程设计

4.1 10kV配电线路无功补偿安装工程霍尔果斯电网供电区的10kV配电线路共有48条线路安装，安装高压无功自动补偿装置48台，补偿容量4800kVar，补偿线路总长564公里。无功补偿容量具体分配如下：

4.2 高压无功补偿装置该装置主要用于10kV架空线路，自动跟踪线路无功需求，以无功功率、线路电压、功率因数等综合数据判断电容器的投切，从补偿点就近向线路两侧输送无功，最大限度的减少无功流动，达到降低线损，提高线路末端电压，增加线路的输电能力。

高压无功自动补偿成套装置由若干组TBB-型自动补偿柜组成。每组自动补偿柜内含真空接触器（或断路器）、电压互感器、电流互感器、抗涌流或抗谐波的干式空芯（或干式铁芯）电抗器、电容器及相应控制、保护器件，一般为组装在一个柜体内的一体化装置。无功补偿装置是由一组自动补偿柜和一个控制器，单独成套，也可以是二至八组共用一个控制器，由内部母排连接后组成一套。

5、工程建设的效益

5.1 充分认识开展节能活动重大而深远的意义我们每天耗用的能源愈多，对空气的污染也越严重，气候变化对我们的不利影响越大，同时可留给未来使用的能源就愈少。所以，节约能源毫无疑问是功在当代、利在千秋的事业。

5.2 开展节能活动，是落实科学发展观开展好节能活动、提高能源的利用率不但可以减轻能源开发压力，减少环境污染，提高经济增长的质量，树立和落实科学的发展观、促进人与自然和谐发展，也是实现全面建设小康社会目标的必然要求。

5.3 加强电能利用力度，增强电能节约意识电能既是最重要的能源，又是消耗其它能源生产的能源产品。有资料显示，中国电力消耗量仅次于美国，已位居世界第二位，而由于节能节电意识淡薄造成的电能浪费占相当的比重。因此，增强人们的节电意识非常必要。在电力网的组成中，10kV供电线路是连接电力网和电力用户的桥梁。线路长度在电力网中占60％以上，其线损率在电力网的总线损中占80％以上。由于电网的线损主要是变压器损耗和线路损耗，所以配电网的降损节能，也就是对电网中所有的变压器和电力线路进行优化。由于负荷增长速度快而配电网无功建设投资滞后。

5.4 加装无功补偿装置、提高质量又节能10kV配电线路存在电压过低或偏高问题，其原因除了电网结构不合理和导线过细外，主要是无功功率不足或过剩。系统的无功功率对电压影响极大，无功功率不足，将引起电网电压下降，而无功过剩将引起电网电压偏高。在电网运行中，因大量非线性负载的投运，它们除要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率，负荷电流通过线路、变压器将会产生功率与电能损耗。要维持整个系统的电压水平，就必需有足够的无功补偿容量，实行无功分区分压就地平衡，同时要求有足够的无功调节能力，在允许的电压偏差范围内，采用调压与补偿电容器相结合的措施，实现高峰负荷时较高电压运行和低谷负荷时较低电压运行的逆调压要求。10kV供电线路损耗大的主要原因是线路的功率因数低，由于供电线路点多、线长、面广、负荷季节性强，加之大马拉小车等多种因数，致使功率因数有的竟低于0.7以下。实践证明，在受电端加装电力电容器是提高功率因数降损节电的行之有效的方法。加装电力电容器使无功分散补偿就地平衡，把电能损耗降低到最低限度。

5.5 目前霍尔果斯电网用电负荷增长较快，电网的电能利用率较低、网损较大、功率因数较低、电压低。据统计到2008年末，霍尔果斯电网的综合网损率高达12%，35kV线路平均功率因数达到0.81，10kV线路平均功率因数达到0.63。全年供电量1.09亿度。该项目建成后，将使霍尔果斯电网的综合网损率降到9%以下，减少电能损耗400万度。