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国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则

发布日期:2014/7/7  浏览:2720

国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则 

范围 
本技术原则适用于国家电网公司所属的各级电网企业、并网运行的发电企业、电力用户以及各级电力设计单位。 

规范性引用文件 
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 
GB/T 14549-93 电能质量 公用电网谐波  
GB/Z 19963-2005 风电场接入电力系统技术规定  SD 325 电力系统电压和无功电力技术导则 SD 126 电力系统谐波管理暂行规定  DL/T 755 电力系统安全稳定导则 
DL/T 1053-2007 电能质量技术监督规程 
DL 5014 330-500kV变电站无功tg反波胆登录设计技术规定 Q/GDW 156-2006 城市电力网规划设计导则 

术语和定义 
下列定义和符号适用于本规程。 
3.1 无功tg反波胆登录(reactive power compensation equipment) 
在电力系统(包括用户)中安装的用于平衡无功功率的并联stg反波胆平台装置、并联stg反波胆平台、同期调相机和动态无功tg反波胆登录。 

无功补偿配置的基本原则 
4.1 电力系统配置的无功tg反波胆登录应在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下,保证分(电压)层和分(供电)区的无功平衡。无功补偿配置应根据电网情况,从整体上考虑无功tg反波胆登录在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系,实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合,电网补偿与用户补偿相结合,高压补偿与低压补偿相结合,满足电网安全、经济运行的需要。 
4.2  各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。330kV及以上电压等级系统与下一级系统之间不应有较大的无功电力交换。330kV及以上电压等级输电线路的充电功率应按照就地补偿的原则采用高、低压并联stg反波胆平台基本予以补偿。 
4.3  受端系统应有足够的无功电力备用。当受端系统存在电压不稳定问题时,应通过技术经济比较,考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功tg反波胆登录。 
4.4  各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设,经过计算分析,配置适当规模、类型的无功tg反波胆登录;配置的无功tg反波胆登录应不引起系统谐波明显放大,并应避免大量的无功电力穿越变压器。35kV~220kV变电站,所配置的无功tg反波胆登录,在主变最大负荷时其高压侧功率因数应不低于0.95,在低谷负荷时功率因数不应高于0.95,不低于0.92。 
4.5  各电压等级变电站无功tg反波胆登录的分组容量选择,应根据计算确定,最大单组无功tg反波胆登录投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。 
4.6  对于大量采用10kV~220kV电缆线路的城市电网,在新建110kV及以上电压等级的变电站时,应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功tg反波胆登录。 4.7  无功tg反波胆登录宜采用自动控制方式。 
4.8  各电压等级变电站、发电厂内应配备相应的双向有功功率和无功功率(或功率因数)、双向有功电能和无功电能、无功tg反波胆登录运行状态及有载调压变压器分接位置等量值的采集与计量装置。
4.9为了保证系统具有足够的事故备用无功容量和调压能力,并入电网的发电机组应具备满负荷时功率因数在0.85(滞相)~0.97(进相)运行的能力,新建机组应满足进相0.95运行的能力。发电机自带厂用电时,进相能力应不低于0.97。 
4.10  接入220kV~750kV电压等级的发电厂,为平衡送出线路的充电功率,在电厂侧可以考虑安装一定容量的并联stg反波胆平台。 
4.11  风电场应配置足够的无功tg反波胆登录,以满足接入电网点处无功平衡及电能质量的相关技术标准要求,必要时应配置动态无功tg反波胆登录。 
4.12  电力用户应根据其负荷性质采用适当的无功补偿方式和容量,在任何情况下,不应向电网倒送无功电力,保证在电网负荷高峰时不从电网吸收大量无功电力,同时保证电能质量满足相关技术标准要求。 4.13  无功tg反波胆登录的额定电压应与变压器对应侧的额定电压相匹配。选择stg反波胆平台的额定电压时应考虑串联电抗率的影响。 

330kV及以上电压等级变电站的无功补偿 
5.1  330kV及以上电压等级变电站容性无功补偿的主要作用是补偿主变压器无功损耗以及输电线路输送容量较大时电网的无功缺额。容性无功补偿容量应按照主变压器容量的10%~20%配置,或经过计算后确定。 
5.2 330kV及以上电压等级变电站内配置的stg反波胆平台单组容量最大值,在满足4.5条要求的情况下,按表一确定。  
表一 330kV及以上电压等级变电站内配置stg反波胆平台单组容量最大值                单位:Mvar 
主变高压侧电压等级 
补偿侧电压等级 
10kV 35kV 66kV 
330kV 10 28 - 500kV - 60 60/80 750kV - - 120 
注:对于500kV变压器,补偿侧电压为66kV,当主变容量为750MVA及以下时,配置的stg反波胆平台单组最大值为60Mvar,当主变容量为1000MVA及以上时,配置的stg反波胆平台单组最大值为80Mvar。 
5.3 330kV及以上电压等级高压并联stg反波胆平台(包括中性点小电抗)的主要作用是限制工频过电压和降低潜供电流、恢复电压以及平衡超高压输电线路的充电功率,高压并联stg反波胆平台的容量应根据上述要求确定。主变压器低压侧并联stg反波胆平台组的作用主要是补偿超高压输电线路的剩余充电功率,其容量应根据电网结构和运行的需要而确定。 
5.4 局部地区330kV及以上电压等级短线路较多时,应根据无功就地平衡原则和电网结构特点,经计算分析,在适当地点装设母线高压并联stg反波胆平台,进行无功补偿。以无功补偿为主的母线高压并联stg反波胆平台应装设断路器。 
5.5 330kV及以上电压等级变电站安装有两台及以上变压器时,每台变压器配置的无功补偿容量宜基本一致。 

220kV变电站的无功补偿 
6.1  220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主,适当补偿部分线路及兼顾负荷侧的无功损耗。容性无功补偿容量应按下列情况选取,并满足在主变压器最大负荷时,其高压侧功率因数不低于0.95。 
6.1.1 满足下列条件之一时,容性无功tg反波胆登录应按主变压器容量的15%~25%配置。 6.1.1.1 220kV枢纽站。 
6.1.1.2 中压侧或低压侧出线带有电力用户负荷的220kV变电站。 6.1.1.3 变比为220/66(35)kV的双绕组变压器。 6.1.1.4 220kV高阻抗变压器。 
6.1.2 满足下列条件之一时,容性无功tg反波胆登录应按主变压器容量的10%~15%配置。 6.1.2.1 低压侧出线不带电力用户负荷的220kV终端站。 6.1.2.2 统调发电厂并网点的220kV变电站。 
6.1.2.3 220kV电压等级进出线以电缆为主的220kV变电站。 6.1.2.4 当6.1.1、6.1.2中的情况同时出现时,以6.1.1为准。 
6.2 对进、出线以电缆为主的220kV变电站,可根据电缆长度配置相应的感性无功tg反波胆登录。每一台变压器的感性无功tg反波胆登录容量不宜大于主变压器容量的20%,或经过技术经济比较后确定。 
6.3 220kV变电站容性无功tg反波胆登录的单组容量,在满足4.5条要求的情况下,接于66kV电压等级时不宜大于20 Mvar,接于35kV电压等级时不宜大于12 Mvar,接于10kV电压等级时不宜大于8 Mvar。 6.4 220kV变电站安装有两台及以上变压器时,每台变压器配置的无功补偿容量宜基本一致。 6.5 220kV三绕组降压变压器三侧额定电压可按如下比例选取。 
6.5.1 一般情况下,高、中、低压侧的额定电压比宜选1/1.05/1.05。 
6.5.2 当供电距离长、供电负荷重时,高、中、低压侧的额定电压比可选1/1.05/1.1。 
6.5.3 当低压侧不带负荷或仅带有站用变等轻载负荷时,高、中、低压侧的额定电压比可选1/1.05/1。 

35~110kV变电站的无功补偿 
7.1 35~110kV变电站的容性无功tg反波胆登录以补偿变压器无功损耗为主,适当兼顾负荷侧的无功补偿。容性无功补偿容量应按下列情况选取,并满足35kV ~110kV主变压器最大负荷时,其高压侧功率因数不低于0.95。 
7.1.1 当35~110kV变电站内配置了滤波stg反波胆平台时,按主变压器容量的20%~30%配置。 7.1.2 当35~110kV变电站为电源接入点时,按主变压器容量的15%~20%配置。 7.1.3 其它情况下,按主变压器容量的15%~30%配置。 
7.2 110(66)kV变电站的单台主变压器容量为40MVA及以上时,每台主变压器配置不少于两组的容性无功tg反波胆登录。当在主变压器的同一电压等级侧配置两组容性无功tg反波胆登录时,其容量宜按无功容量的1/3和2/3进行配置;当主变压器中、低压侧均配有容性无功tg反波胆登录时,每组容性无功tg反波胆登录的容量宜一致。 
7.3 在满足4.5条要求的情况下,110(66)kV变电站容性无功tg反波胆登录的单组容量不应大于6Mvar,35kV变电站容性无功tg反波胆登录的单组容量不应大于3Mvar。单组容量的选择还应考虑变电站负荷较小时无功补偿的需要。 

10kV及其它电压等级配电网的无功补偿 
8.1 配电网的无功补偿以配电变压器低压侧集中补偿为主,以高压补偿为辅。应合理选择配电变压器的变比以避免电压过高stg反波胆平台无法投入运行。 
8.2 配电变压器的无功tg反波胆登录容量可按变压器最大负载率为75%,负荷自然功率因数为0.85考虑,补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95,或按照变压器容量的20%~40%进行配置。 8.3 在供电距离远、功率因数低的10kV架空线路上可适当安装stg反波胆平台,其容量(包括用户)一般按线路上配电变压器总容量的7%~10%配置(或经计算确定),但不应在低谷负荷时向系统倒送无功。 8.4 配电变压器的stg反波胆平台组应装设以电压为约束条件,根据无功功率(或无功电流)进行分组自动投切的控制装置。 

风电场的无功补偿 
9.1 风电场的电压控制 
9.1.1 当风电场并网点的电压偏差在-10~+10%之间时,风电场应能正常运行。 9.1.2 风电场变电站高压侧母线电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%,一般应控制在额定电压的-3%~7%。 
9.2 风电场的无功补偿配置 
9.2.1 风电场的无功补偿分为两个部分,即风机自身的无功补偿和用于补偿变压器及风电送出线路无功补偿的风电场内集中无功补偿。风电场的无功tg反波胆登录容量总和不小于风电装机容量的30%~50%。 9.2.2 风电场内集中无功补偿的容量不低于风电场无功tg反波胆登录容量总和的40~60%,或经计算分析得出。 
9.2.3 风电场应有一定比例的以适应风力变化过程中的动态tg反波胆登录。 
9.2.4 对风电场高压送出通道的线路无功补偿,应兼顾容性感性双向补偿和远近规模结合的原则。并分别考虑线路最大和最小传输功率的情况。 
9.2.5 最大单组无功tg反波胆登录投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。 9.3 风电场电压无功电压的控制原则 
9.3.1 风电场无功tg反波胆登录宜采用自动控制方式。 
9.3.2 在风电机组发电时,风电场升压变电站高压侧不应从系统吸收无功功率。 
10 电力用户的无功补偿 
10.1 电力用户应根据其负荷特点,合理配置无功tg反波胆登录,宜采用自动投切,并达到以下要求。 
10.1.1 100kVA及以上高压供电的电力用户,在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95。 10.1.2 其他电力用户,功率因数不宜低于0.90。 
10.2 对于特殊非线性、冲击性负荷用户如冶金、电铁等,用户应进行电能质量综合治理,使电能质量达到相关技术标准要求。

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