摘要：安裝新的無功補(bǔ)償裝置，可提高電網(wǎng)功率因數(shù)，可減少電能做無用功造成的能源損耗和經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約能源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。
1 電力現(xiàn)狀
1.1 電源現(xiàn)狀 電力公司霍爾果斯電網(wǎng)內(nèi)擁有電站6座，總裝機(jī)14820kW，其中水電站5座，裝機(jī)容量8820kW，火電站1座，裝機(jī)容量6000kW。霍爾果斯電網(wǎng)水電站主要分布于霍爾果斯河及格干溝河上，水電裝機(jī)總?cè)萘?820kW，均為無調(diào)節(jié)能力的徑流式電站。
1.2 電網(wǎng)現(xiàn)狀 霍爾果斯電網(wǎng)輸電線路電壓等級為110kV、35kV。紅卡子一、二、三級電站所發(fā)出的電經(jīng)35kV線路送至62團(tuán)110kV中心變,輸電線路中途開口接入口岸35kV變電所，霍河電站所發(fā)出的電經(jīng)35kV線路直接送至62團(tuán)110kV中心變電所。中心變電網(wǎng)呈放射式網(wǎng)絡(luò)，110kV出線1回，110kV線路由62團(tuán)110kV變電所至三道河110kV變電所，長30.9km，7回35kV線路貫穿墾區(qū)，其中進(jìn)線二回，出線五回，長180.501km。目前，霍爾果斯墾區(qū)電網(wǎng)有110kV變電所2座：62團(tuán)110kV變電所主變?nèi)萘繛?6300+16000)kVA，三道河110kV變電所主變?nèi)萘繛?6300+16000)kVA。35kV變電所10座，容量共計38950kVA。分別有口岸、61團(tuán)、63團(tuán)、65團(tuán)、66團(tuán)、68團(tuán)、可克達(dá)拉、糖廠、70團(tuán)18連、酵母廠35kV變電所。電網(wǎng)在65團(tuán)變電所與伊犁州電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)線路為35kV線路。
2 電力負(fù)荷預(yù)測及功率因數(shù)分析
2.1 電力負(fù)荷預(yù)測 本工程預(yù)測采用年遞增率法、電力彈性系數(shù)法，預(yù)測未來供電發(fā)展情況，基準(zhǔn)年為2007年，近期水平年為2010年，遠(yuǎn)期為2015年?；魻柟闺娋W(wǎng)2007年最大用電負(fù)荷為22.67MW，年供電量為0.84億KW.H。預(yù)測2015年最在負(fù)荷62.078MW，年供電量將達(dá)到12.4億KW.H
2.2 功率因數(shù)分析 目前霍爾果斯電網(wǎng)用電負(fù)荷增長較快，網(wǎng)損較大、功率因數(shù)較低、電壓低。據(jù)統(tǒng)計到2008年末，霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率高達(dá)12%，35 kV線路平均功率因數(shù)達(dá)到0.81，10kV線路平均功率因數(shù)達(dá)到0.67。主要原因是該電網(wǎng)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉和工業(yè)用電負(fù)荷增長較快，對電網(wǎng)和用電戶的無功補(bǔ)償裝置建設(shè)更不上，造成目前該電網(wǎng)的功率因數(shù)偏低、電壓降大、電能損耗大。
需改善霍爾果斯電網(wǎng)的電能利用率，降低電能損耗，因此要加大該電網(wǎng)的無功補(bǔ)償裝置建設(shè)力度和用電戶的功率因數(shù)管理?；魻柟闺娋W(wǎng)供電區(qū)內(nèi)有全國最大的陸路口岸霍爾果斯口岸，供電轄區(qū)內(nèi)主要用電戶有：火車站、自來水廠、電視臺等重要用戶；有重要的工業(yè)企業(yè)如：南崗建材霍城水泥廠、綠華糖廠、中基番茄醬廠、66團(tuán)酵母廠、新天葡萄酒廠及各團(tuán)場的棉花加工廠等。最大的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)在62團(tuán)、63團(tuán)、64團(tuán)、65團(tuán)場境內(nèi)。
因這些用戶對無功補(bǔ)償裝置配置不夠，而電網(wǎng)現(xiàn)有的無功補(bǔ)償設(shè)施已不能滿足功率因數(shù)合格要求，需在霍爾果斯電網(wǎng)的35kV變電所和10kV配電線路安裝新的無功補(bǔ)償裝置?？商岣唠娋W(wǎng)功率因數(shù)，可減少電能做無用功造成的能源損耗和經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約能源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。
3 變電所無功補(bǔ)償工程
3.1 各變電所補(bǔ)償容量
3.2 各變電所現(xiàn)狀 以上6個變電所，35kV母線側(cè)采用單母線方式,10kV側(cè)采用單母線方式。35kV變電區(qū)為戶外設(shè)備，63團(tuán)35kV變電所、65團(tuán)35kV變電所10kV設(shè)備為戶內(nèi)開關(guān)柜，其余4個變電所10kV設(shè)備為戶外設(shè)備。10kV斷路器為真空斷路器。以前都沒有安裝無功補(bǔ)償裝置。
3.3 無功補(bǔ)償裝置
3.3.1 無功補(bǔ)償裝置選型設(shè)計 高壓無功補(bǔ)償裝置由若干組TBB型無功補(bǔ)償器組成。用專用的真空斷路器控制無功自動補(bǔ)償器的投入或退出。電流互感器、抗涌流或抗諧波的干式空芯（或干式鐵芯）電抗器、電容器，安裝在10kV母線側(cè)，布置在10kV電容間隔。電容器的控制、保護(hù)裝置布置在主控室的線路保護(hù)屏摘自:工變電器。
3.3.2 技術(shù)性能 ①電壓無功綜合控制：a實(shí)現(xiàn)電壓優(yōu)先:按電壓質(zhì)量要求自動投切補(bǔ)償柜，電壓超出最高設(shè)定值時，逐步切除電容器組，直至電壓合格為止；電壓低于最低設(shè)定值時，在保證不過補(bǔ)條件下逐步投電容器組；在投電容器前先探詢投后是否電壓超高限，再決定是否投電容，以免頻繁動作。通過綜合控制使母線電壓始終處于規(guī)定范圍。b無功自動補(bǔ)償:在電壓優(yōu)先原則下，依系統(tǒng)實(shí)際所需無功量自動投切電容補(bǔ)償柜組，無功欠補(bǔ)逐步投電容器組；無功過補(bǔ)逐步切電容器組。使系統(tǒng)始終處于不過壓、少過補(bǔ)、欠補(bǔ)，電網(wǎng)損耗最小狀態(tài)。②運(yùn)行記錄和電壓檢測功能可自動或隨時調(diào)出內(nèi)存，查看或打印電壓值及出現(xiàn)時間，補(bǔ)償柜投切次數(shù)等當(dāng)月和上月的統(tǒng)計報表。③過負(fù)荷能力：a保護(hù)裝置能在1.1倍額定電壓下長期運(yùn)行，在1.15倍額定電壓下每24h中運(yùn)行30min，在1.2倍額定電壓下每月中運(yùn)行2次每次5min，在1.3倍額定電壓下每月中運(yùn)行2次每次1min。b電容器能在有效值為1.3倍額定電流下連續(xù)運(yùn)行。
4 10KV線路無功補(bǔ)償工程設(shè)計
4.1 10kV配電線路無功補(bǔ)償安裝工程 霍爾果斯電網(wǎng)供電區(qū)的10kV配電線路共有48條線路安裝，安裝高壓無功自動補(bǔ)償裝置48臺，補(bǔ)償容量4800 kVar，補(bǔ)償線路總長564公里。無功補(bǔ)償容量具體分配如下：
4.2 高壓無功補(bǔ)償裝置 該裝置主要用于10kV架空線路，自動跟蹤線路無功需求，以無功功率、線路電壓、功率因數(shù)等綜合數(shù)據(jù)判斷電容器的投切，從補(bǔ)償點(diǎn)就近向線路兩側(cè)輸送無功，最大限度的減少無功流動，達(dá)到降低線損，提高線路末端電壓，增加線路的輸電能力。
高壓無功自動補(bǔ)償成套裝置由若干組TBB-型自動補(bǔ)償柜組成。每組自動補(bǔ)償柜內(nèi)含真空接觸器（或斷路器）、電壓互感器、電流互感器、抗涌流或抗諧波的干式空芯（或干式鐵芯）電抗器、電容器及相應(yīng)控制、保護(hù)器件，一般為組裝在一個柜體內(nèi)的一體化裝置。無功補(bǔ)償裝置是由一組自動補(bǔ)償柜和一個控制器，單獨(dú)成套，也可以是二至八組共用一個控制器，由內(nèi)部母排連接后組成一套。
5 工程建設(shè)的效益
5.1 充分認(rèn)識開展節(jié)能活動重大而深遠(yuǎn)的意義 我們每天耗用的能源愈多，對空氣的污染也越嚴(yán)重，氣候變化對我們的不利影響越大，同時可留給未來使用的能源就愈少。所以，節(jié)約能源毫無疑問是功在當(dāng)代、利在千秋的事業(yè)。
5.2 開展節(jié)能活動，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀 開展好節(jié)能活動、提高能源的利用率不但可以減輕能源開發(fā)壓力，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量，樹立和落實(shí)科學(xué)的發(fā)展觀、促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展，也是實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會目標(biāo)的必然要求。
5.3 加強(qiáng)電能利用力度，增強(qiáng)電能節(jié)約意識 電能既是最重要的能源，又是消耗其它能源生產(chǎn)的能源產(chǎn)品。有資料顯示，中國電力消耗量僅次于美國，已位居世界第二位，而由于節(jié)能節(jié)電意識淡薄造成的電能浪費(fèi)占相當(dāng)?shù)谋戎?。因此，增?qiáng)人們的節(jié)電意識非常必要。在電力網(wǎng)的組成中，10kV供電線路是連接電力網(wǎng)和電力用戶的橋梁。線路長度在電力網(wǎng)中占60％以上，其線損率在電力網(wǎng)的總線損中占80％以上。由于電網(wǎng)的線損主要是變壓器損耗和線路損耗，所以配電網(wǎng)的降損節(jié)能，也就是對電網(wǎng)中所有的變壓器和電力線路進(jìn)行優(yōu)化。由于負(fù)荷增長速度快而配電網(wǎng)無功建設(shè)投資滯后摘自:工變電器。
5.4 加裝無功補(bǔ)償裝置、提高質(zhì)量又節(jié)能 10kV配電線路存在電壓過低或偏高問題，其原因除了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理和導(dǎo)線過細(xì)外，主要是無功功率不足或過剩。系統(tǒng)的無功功率對電壓影響極大，無功功率不足，將引起電網(wǎng)電壓下降，而無功過剩將引起電網(wǎng)電壓偏高。在電網(wǎng)運(yùn)行中，因大量非線性負(fù)載的投運(yùn)，它們除要消耗有功功率外，還要消耗一定的無功功率，負(fù)荷電流通過線路、變壓器將會產(chǎn)生功率與電能損耗。要維持整個系統(tǒng)的電壓水平，就必需有足夠的無功補(bǔ)償容量，實(shí)行無功分區(qū)分壓就地平衡，同時要求有足夠的無功調(diào)節(jié)能力，在允許的電壓偏差范圍內(nèi)，采用調(diào)壓與補(bǔ)償電容器相結(jié)合的措施，實(shí)現(xiàn)高峰負(fù)荷時較高電壓運(yùn)行和低谷負(fù)荷時較低電壓運(yùn)行的逆調(diào)壓要求。10kV供電線路損耗大的主要原因是線路的功率因數(shù)低，由于供電線路點(diǎn)多、線長、面廣、負(fù)荷季節(jié)性強(qiáng)，加之大馬拉小車等多種因數(shù)，致使功率因數(shù)有的竟低于0.7以下。實(shí)踐證明，在受電端加裝電力電容器是提高功率因數(shù)降損節(jié)電的行之有效的方法。加裝電力電容器使無功分散補(bǔ)償就地平衡，把電能損耗降低到最低限度。
5.5 目前霍爾果斯電網(wǎng)用電負(fù)荷增長較快，電網(wǎng)的電能利用率較低、網(wǎng)損較大、功率因數(shù)較低、電壓低。據(jù)統(tǒng)計到2008年末，霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率高達(dá)12%，35kV線路平均功率因數(shù)達(dá)到0.81，10kV線路平均功率因數(shù)達(dá)到0.63。全年供電量1.09億度。該項(xiàng)目建成后，將使霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率降到9%以下，減少電能損耗400萬度。
