110kV变电站VQC的实施方法_

VQC通过调节主变的档位和投切电容最大限度满足电压和功率因数的要求。本文主要针对110kV变电站VQC运行过程中出现的问题进行探讨，并提出解决问题的方法，以作为VQC使用提供参考。

VQC是电压、无功控制单元的英文缩写。其对维持电力系统的10kV母线电压和功率因数在允许的范围内变动，对保障电力负荷的正常、经济运行至关重要。电压不仅可通过调节主变的档位来控制，而且与无功功率的平衡也密切相关，控制无功补偿的电容器投切，可以改变网络无功功率分布，改善功率因素，减少网损和电压损耗，对此要求电力系统的无功尽量的保证就地平衡。以前的控制手段是手动调节，随着电力自动化程度的提高，现在使用较为普遍的是由微处理器构成的自动调节装置或安装在后台监控微机的VQC软件来完成。

电压无功的调节原理

VQC运行状态可分为17控制区域，如图1所示。图中纵坐标为目标侧电压U，横坐标为变压器无功Q。＋U表示目标电压的上限；－U表示目标电压的下限。＋Q表示无功上限，系统向变电站输送无功（无功不足，COSΦ滞后）；－Q 表示无功下限，变电站向系统倒送无功（无功过剩，COSΦ超前）；ΔUu表示主变升降1档对电压影响；ΔQu表示投退一组电容对电压影响；ΔQq表示投退一组电容对无功影响；ΔUq表示主变升降1档对无功的影响。中间“区域9”为电压和无功均合格区，其余16个区为控制区，在这16个控制区域，通过调节主变的档位、投切电容迫使电压和无功趋向或进入“区域9”范围。

图1其调节策略如下表(电压优先方式)：注：电压优先方式与功率因数、无功优先方式策略会稍有差异，应根据实际情况作出相应修改。

以上控制策略是最基本的，用户亦可根据实际需要自己设定。

电压无功的调节常遇问题及解决方法

1 没有设置远方遥控投切功能

顺德110kV变电站全是无人值班变电站，当调度值班人员判断或发现VQC模块有异常，不能进行远方遥控，退出VQC运行。针对这个问题，应在VQC模块中增加该遥控软压板、遥信软接点，这样可根据实际需要进行投退。

2 没有根据负荷实际情况把每天进行若干段区分

从顺德的总体负荷情况来看，峰谷差比较大，上下班时间负荷变化快。所以应根据这种有规律的负荷变化进行时间段划分，并设定相应的定值。

3 定值设定不合理

图1中ΔUu、ΔQu、ΔQq根据公式计算的数值，ΔQq是电容器组每组容量。+Q、-Q、+U、-U根据经验值设置，如果+U、-U值之差偏大，导致调节效果不理想，如果+U、-U值之差很小，就会造成区域重叠，造成VQC误动或死循环。我局有1个110kV变电站就遇到过此类问题。当时情况是：每天早上8时左右，VQC系统就会报“主变次数闭锁调节”信号，该系统设定闭锁次数为每天30次（每天0时清零），按常规，在这么短的时间，尤其在晚上负荷比较稳定时对主变进行次数如此之多的调节是很不正常。后来经过到现场查看电压曲线和区域曲线，发现在该段时间内电压在“区域7”和“区域10”来回波动。从数据分析，当在“区域10”时，进行投电容策略，导致10kV母线电压升高和需求无功功率减少，按原策略意图，应走向电压和无功均合格区域“区域9”，但由于定值设定不合理，导致进入“区域7”，在“区域7” 主变降档操作，又重新回到“区域10”，如此循环，导致动作次数多。后来，通过增大+U、-U值之差，把上述问题解决。

4 VQC要设定合理闭锁条件

母线电压越极限时，闭锁相关变压器和电容器的控制指令，发报警信号。电压恢复正常时自动延时解除闭锁和报警。
变压器过流时闭锁该变压器的调档指令，发报警信号。电流恢复正常时自动延时解除闭锁和报警。
并联母线压差越限时闭锁相关变压器和电容器的控制指令，发报警信号。压差恢复正常时自动延时解除闭锁和报警。
变压器保护或电容器保护动作时闭锁该对象的控制指令，发报警信号。直至该对象重新投运时自动延时解除闭锁和报警，保护闭锁亦可手工解除。
变压器档位达极限（档位上下限）时，闭锁该变压器在该方向的调档指令，直至该变压器出现反向调档时解除闭锁。
变压器调档拒动或电容器投切拒动时，闭锁该对象的控制指令，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。
变压器出现外部手动调档时，闭锁该变压器的调档指令，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。
并联运行的变压器档位不一致时，闭锁该变压器及与其并联变压器的调档指令，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。
变压器出现连调故障（同方向连调次数达极限）时，闭锁该变压器在同一方向的调档指令，直至该变压器出现反向调档时解除闭锁。
变压器日动作次数越限时，闭锁该变压器的调档指令，次日自动解除闭锁。
低压侧母线3Uo越限时，闭锁该段母线上电容器的投切指令，发报警信号。当3U0正常时自动延时解除闭锁和报警。
电容器外部断开时，闭锁该电容器的投切指令，发报警信号。电容器重新投入时自动延时解除闭锁和报警。该闭锁亦可手工解除。
电容器投入引起3次、5次或7次谐波放大时，切除该电容器并闭锁其投入指令，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。
装置自检异常时闭锁所有设备的控制指令，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。
变压器停运时闭锁该变压器和相关电容器的控制指令，变压器投运时自动解除闭锁。
变压器无档位或空档位时（此时档位显示为0档），闭锁该变压器的调档指令，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。
变压器出现滑档故障时，急停并闭锁该变压器的调档指令，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。
变压器出现并列运行时闭锁VQC整个模块，发报警信号。闭锁和报警需手工解除。

结论

近年来国家对电力的经营情况的考核加重了电压的运行合格率的考量度，对于电力系统的电压允许波动范围，在《电力系统电压和无功技术导则》中明确规定： 10kV母线的合格范围为10kV～10.7kV；为维持电力系统的电压在允许的范围内变动，减少线路无功传输，提高经济效益，VQC提供了有力的保障。（摘编自《电气技术》，原文标题为“110kV变电站VQC实施的探讨”，作者为岑建福、焦洪峰。）