摘要：随着城农网改造的不断深化，越来越多的35kV老变电所进行了无人值守的改造。为实现电力企业减员增效、提高劳动生产率、促进电网安全稳定等方面起到了积极作用，并取得了明显的经济效益和社会效益。但是老的变电所在设备上很难达到远程操作的要求，特别是电容器第二组的投切，在原有隔离开关控制的基础上就无法达到远程投切，而每次派操作人员去现场操作或采取无人值守有人值班的方式，在人员及经济方面将是一笔不小的开支，这样就失去了无人值守的意义。本文就作者所参与的一项技术革新，简述了利用远动技术实现电容器分组投切的全过程。
关键词：无人值守，电容器，远程，分组，投切
Capacitor technology based on remote Remote Packet Switching
Zhouqin
Yixian county, Huangshan City, Anhui Power Company
Abstract: With the continuous deepening of reform Rural City, more and more old 35kV substation was unattended transformation. To achieve the power company personnel to increase efficiency, improve productivity, and promote security and stability of power has played a positive role, and has achieved remarkable economic and social benefits. But the old substation in device very difficult to meet the requirements of remote operations, in particular, the second group of capacitor switching, isolating switch control in the original can not be achieved on the basis of remote switching, and each send operation personnel to field operations or take someone on duty unattended mode, in personnel and non-economic aspects will be a small expenditure, so that the meaning of lost unattended. In this paper, the author involved a technology innovation, outlines the use of remote packet switching capacitor technology the whole process.
Keywords: unmanned, capacitors, remote, group, switching
1. 绪论
电压是电能质量的重要指标之一，电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、工农业安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。无功电量是影响电压质量的一个重要因素，电压质量与无功是密不可分的，可以说，电压问题本质上就是无功问题［1］。因此，解决好无功补偿问题，具有十分重要的意义。
近年来随着35kV变电所无人值守的改造，静态分组集合式电容器补偿装置的第二组电容器在操作上难以达到远程操作的要求，使得电力系统配置的无功补偿装置不能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡［2］。从而造成了功率因数达不到要求、电压质量下降、有功损耗增加等诸多弊端。下面我将以黟县公司2009年的一项技术改造：利用老变电所现有的无功补偿装置及变电所综合自动化测控装置和调度自动化系统，通过将隔离开关更换改造为具有远程控制的真空断路器的方法，来实时远程投切第二组电容器，从而提高功率因数，减少系统不必要的无功输送，达到节能降损，提高电压质量的目的，使35kV变电所真正做到无人值班、无人值守。
2. 现状调查
2.1 地区无功需求波动大
黟县公司35kV渔亭变电所于2008年9月实现了无人值守，随着渔亭地区地方经济的发展，特别是黟县工业园渔亭工业小区的建立，动力负荷有了明显的增加，无功负荷需求也相应增长不少。随着动力负荷的增加，且不同时段波动较大，白天负荷高峰时渔亭变的无功需量超过了600kvar，第一组电容器300kvar的容量已经远远不能满足要求，需要将第二组电容器300kvar投运。但是在中午、夜间工厂下班后，渔亭变的无功需量只有300kvar左右，需要将第二组电容器300kvar退出运行，每天必须进行电容器组投切操作。
2.2 第二组电容器为隔离开关操作
无人值守的渔亭变10kV无功补偿装置为BFMH11/√3—300+300静止补偿电容器，户外杆架式安装，接线方式和现场照片见图1、图2所示。第二组电容器投切时必须先将103断路器分闸，再进行手动合、分1034隔离开关，不适合无人值守变的操作。
图1 渔亭变电容器一次接线图
图2 改造前现场照片
2.3 操作频繁
渔亭变无人值守已于2008年9月投运，表1所示为2008年09月至2009年02月（6个月时间）渔亭变现场需要进行操作统计表
表1 渔亭变现场现状操作统计表
序号 运行人员现场操作分类 频数 累计频数 累计百分比
1 第二组电容器投切操作 840 840 96%
2 第一组电容器投切操作 0 840 96%
3 35kV、10kV线路转检修操作 27 867 99%
4 其他 11 878 100%
5 合计 878
图3所示为渔亭变现场现状操作统计分析图，通过上列图表可以看出，渔亭变2008年09月至2009年02月进行无人值守改造后，96％的现场操作为第二组电容器的投切操作，平均每天进行第二组电容器现场操作次数达到了4次，阻碍了渔亭无人值守变的顺利实施，使渔亭变无人值守成了有名无实。
图3 渔亭变现场现状操作统计分析图
3. 方案的制定及实施
3.1 方案的确定
通过前期调查及分析，为实现无人值守渔亭变第二组电容器远程控制操作，我们制定了如下方案：利用渔亭变现有的无功补偿装置及变电所综合自动化测控装置和调度自动化系统，通过将1034隔离开关更换改造为具有远程控制的真空断路器（ZW-32），来实时远程投切电容器组，提高功率因数，减少系统不必要的无功输送，达到节能降损，提高电压质量的目的。
3.2 确立方案的前提条件
ZW-32真空断路器具备切断小于10900kvar电容负荷的能力，即可以实现远程操控又无需增加保护装置；另外，渔亭变1#公共测控JY-35CCK2装置中有足够的空余开入接点和遥控节点，完全能够满足该断路器遥信、遥测需要。无需增加测控装置费用。
3.3 方案的实施
将1034隔离开关更换为1034户外真空断路器，利用该真空断路器二次回路引出相应的辅助节点连接到综合自动化测控装置上，同时从所变接入一组电源给该断路器的储能机构。
具体操作为：拆下原1034隔离开关，在原位置上安装ZW-32真空断路器，再将站变一组220V交流电源接到该断路器储能开关上，同时引出2组开入信号线、1组遥控线；将断路器引开入信号、遥控接入JY-35CCK2中相应位置，并在当地后台及调度主站中更改相应设置即可。
图4 改造后现场照片
4. 运行效果及效益分析
4.1 节能降损
通过分析表2所示改造前后3个月同期电量对比表，渔亭变在第二组电容器改造后，3个月内少从系统吸收无功218220 kvarh，功率因数提高了一个百分点；由表3分析可知，改造后三个月，在有功平均电量不变的情况下，二组电容器投入时比只投入一组电容器，少从系统吸收无功电量98.83 kvarh ，可以看出节能降损效果明显。
表2 改造前后同期电量对比表
同 期 对 比
时间 有功电量 系统无功电量 电容器无功 功率因数
2008年10～12月 1778940 278220 158520 0.96
2009年10～12月 2153640 270840 376740 0.97
表3 改造后投一组与投二组电容器无功平均电量比较表
时间 有功平均电量 无功平均电量 备注
2009年10～12月 975.38（2153640/92*24） 221.49（376740-158520+270840）/92*24 一组投入
975.38 122.66（270840/92*24） 二组投入
4.2 操作次数降低
据统计，渔亭变第二组电容器投运六个月内（2009年7月至12月），进行了712次操作，均为远程操作，现场操作次数为零，达到了无人值守的目的。
4.3 费用低 工期短
本次改造共投资2.38万元，其中包括一台户外真空断路器、一百米二次电缆、配套的配件等等。除去前期准备，整个改造实施过程仅用了三天，而且施工方便，只需将第二组电容器的原隔离开关拆除更换为真空断路器，进行铝排连接即可。如果更换一台自动投切装置的电容器，仅电容器的价值就在18万多，而且原电容器设备寿命未到，造成投资浪费。
4.4 减少有功损耗
由表2所示改造前后3个月同期电量对比表可知，渔亭变在第二组电容器改造后，3个月内少从系统吸收无功电量218220 kvarh，按照现有的负荷情况，以同样从系统吸收无功电量218220 kvarh，根据无功潮流计算，可以得出二组电容器投入时有功损耗电量为62782.7kwh，一组电容器投入时有功损耗为65016.3kwh，即日均有功损耗减少了24.28kwh，一年减少有功损耗8862.20kwh，带来直接经济效益5849.05元（8862.20×0.66元/度=5849.05元）。随着负荷率上升，效益会更加显著。
4.5 投资收回快
据统计，渔亭变电容器第二组投运六个月内（2009年7月至12月），进行了712次远程操作。如果采用人工操作的话，我们来做一下反推算：以平均每天往返渔亭变操作两次来计算（距操作班16km），每日往返公里数=16*4=64km，一年公里数=64*365=23360km，按每百公里油耗7升，每升6元计算，一年耗资=23360/7*6=20022.86元,(20022.86+5849.05=25871.91元)这样我们不仅一年就可以收回改造投资，还减少了大量的人力，又满足了无人值守的需要。
5 结论
据2007年统计，全省共有130座相似类型的35kV变电站，基本上都是97-06年改造或新建的35kV变电站，经过二年多的建设，35kV变电站应该是有增无减，而无人值守改造是发展趋势，采用现场投切电容器的方式不仅耗费大量的人力和财力，也会延误操作时机，不能达到及时按需投切的效果。采用上述模式在原有的电容器基础上进行改造，不仅改造费用低廉，并且能达到较好的节能降损效果。运行实例表明，该改造项目在电力系统具有良好的推广价值。
6 参考文献
1）刘晨晖.《电力系统无功功率分布与电压调节》.武汉：中国地质大学出版社，1993. ［1］
2）《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》 国家电网生［2004］435号文［2］
3）陈光会、王敏.《电力系统基础》.北京.中国水利水电出版社.2004［3］
4）陈珩.《电力系统稳态分析》.北京：水利电力出版社，1985［4］
7 作者简介：
姓名：周勤
性别：女
籍贯：安庆
单位：安徽省黄山市黟县供电公司
职位：调度班班长
来源：安徽省黄山市黟县供电公司
