变压器无功控制装置异常闭锁研究

[摘要]电压无功自动控制装置（以下简称VQC装置）在电网中具有举足轻重的位置，本文对110kV新句变VQC装置频繁发生异常闭锁问题进行具体的原因分析，发现了存在的具体问题，通过在二次回路增加主变有载分接开关档位转换器，解决了新句变VQC装置频繁发生异常闭锁的现象，提高VQC装置的动作可靠性，节省了大量的人力物力。

[关键词]VQC装置；分接开关；档位转换器

[中图分类号]TM41 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0101-01

引言

随着国家综合实力的不断提升，各种高精尖设备在各行各业大量运用，对电能质量的要求越来越高，电网技术必须适应新形势下市场经济的需求，提供优质、安全、可靠的电力供应。VQC装置在电网中具有举足轻重的位置，它可以根据系统负荷的变化实时进行电压——无功自动调节，满足系统电压及无功功率的要求，保证电能质量。VQC装置一般通过调节主变有载分接开关档位来调节电压，通过投撤电容器组或电抗来调整无功功率。实际应用中，因变压器厂家众多、型号各异，主变有载分接开关档位输出的接口方式与VQC装置接口不配套，导致VQC装置接收到的档位信息不正确，从而引起VQC装置异常闭锁，影响电压的正常调节，从而影响电能质量。

1 电压、无功综合自动控制（VQC）实现的方式

变电站就地VQc调节有两种方法：第一种方法采用自带I/O的独立硬件装置。该装置具有独立的数据采集和控制部件，能采样有载调压变压器和并联补偿电容器的数据，通过控制和逻辑运算，进行全站的电压和无功自动调节，以保证负荷侧母线电压在规定的范围之内及进线功率因数尽可能高、有功损耗尽可能低。

第二种方法是软件VQC。它利用就地监控系统现成的遥测、遥信信息，通过运行控制算法，用软件模块控制方式来实现变电站电压和无功自动调节。

总之，上述两种方式，都是通过调节变压器有载分接开关档位改变系统电压和投切无功补偿电容器组改变无功的分配，由此可见，变压器档位信息的正确与否，是保证VQC装置正常运行的关键，本文主要讨论档位信息异常造成VQC装置异常闭锁的问题，以我局新甸变VQC装置频繁发异常闭锁现象进行具体的分析。

2 110kV新甸变VQC装置频繁发异常闭锁的原因分析

经现场检查，1#、2#主变的主变容量均为50MVA，接线组别：YNYn0d11；两台主变的厂家分别是沈阳变压器厂和合肥ABB（如表1）。

从上述数据发现，主变档位从0档至8档的过程中，两台主变档位显示一致，调节的电压一致；1#主变10档与#2主变9档时两台主变系统电压完全一致，但档位存在差异；1#主变12档（以下依次为N+1档，直至19档）#2主变10档（以下依次为N+1档，直至17档）时两台主变系统电压完全一致，但档位存在差异。

从1到8档，VQC装置运行正常，#l主变从8档升至10档的过程中VQC装置会滑档闭锁（因为VQC装置收到的信息是连续升了两档）。当#1主变在12档，此时#2主变应该在10档造成#1主变与#2主变之间存在了档位差（两档），此时虽然实际的系统调节电压是一致的，但造成了VQC装置差档闭锁（差两档）。从而造成VQc装置的非正常运行，使电压及无功功率的补偿无法自动调节，严重影响了电能的质量。

3 解决档位信息异常的方案选择

3.1 改进二次回路，在有载分接开关与VQC装置间增加档位转换器。

优点：（1）、制作一个通用的档位转换器，一般只需几百元，产生的经济效益是明显的；（2）、使用智能档位转换器能够同时使用各种接口方式，通用性强；（3）、不用停电；（4）、最具有的优势是该产品可以批量生产，作为监控设备与主变设备的接口装置，应用范围很广，具有投资价值。

缺点：1、分接开关实际位置与监控显示位置存在不一致，容易造成运行巡视时的误解，但可以通过管理手段弥补。

方案为解决新甸变VQC装置频繁发异常闭锁的最优方案，针对新甸变档位信息的特殊情况，专门设计了主变有载分接开关档位信息转换的二次电路图。

该电路图主要是针对#1主变的档位信息进行全面的转换，使之与2#主变的档位信息完全一致，在该设计中采用了继电器的二次重动和二极管的反向隔离，最终完成了档位信息的转换。解决了#1主变从8档升至10档或从10档降至8档，从10档升至12档或从12档降至10档的过程中，VQC装置收到了分接开关连续调节两档的信息，自动判为滑档的现象以及主变档位在9档以后主变并列运行时的差档现象。

3.2 解决问题后的产生的社会影响

（1）对电网安全运行的影响：解决由于档位信息异常引起VQC装置闭锁的问题后，实现了VQC自动控制，对系统的安全运行提供了可靠的保证。解决了该问题，实际上解决了一个影响系统安全运行的严重隐患，无形价值不可估量。

（2）提高了电能质量：由于解决了闭锁问题，VQC装置能够实时、自动进行系统电压和无功功率的调整，提高了电能质量。

（3）对外窗口形象：“优质服务”是企业生存和发展的根本，为社会和企业提供优质、安全、可靠的电力，进一步提高电力企业对外良好的窗口服务形象，是一笔无形的资产，是一笔巨大的企业财富。