1、有載調壓與無功補償相配合有載調壓與無功補償相配合提高電壓質量提高電壓質量發發布人：徐霞布人：徐霞廠漢廠漢220kV220kV變電變電站站QCQC小小組組一、小組概況一、小組概況 廠漢廠漢220kV變電站于變電站于2019年年10月月13日日建成投運，是一個綜合自動化較高的變建成投運，是一個綜合自動化較高的變電站，同時由有多年運行經驗的師傅帶電站，同時由有多年運行經驗的師傅帶班，站內成員共班，站內成員共10人，都是電專業學校人，都是電專業學校畢業。我站畢業。我站QC小組于同年成立。自成立小組于同年成立。自成立以來每個成員都以立足本崗，保證安全以來每個成員都以立足本崗，保證安全為己任。在運行崗位上

2、進行課題研究、為己任。在運行崗位上進行課題研究、技術改進。技術改進。小組名稱小組名稱廠漢廠漢220KV220KV變電站變電站QCQC小組小組成立時間成立時間2019.112019.11小組類型小組類型現場型現場型成員人數成員人數1010人人注冊時間注冊時間2019.112019.11注冊編號注冊編號活動總時數活動總時數5050小時小時活動時間活動時間2019.112019.112019.122019.12活動次數活動次數1212次次出勤率出勤率100%100%組內分工組內分工性別性別年齡年齡職務或職稱職務或職稱文化程度文化程度王娜王娜組長組長女女3838站長站長大專大專楊波楊波組員組員男男33

3、33主值主值大學大學李忠英李忠英組員組員女女3838主值主值大學大學徐霞徐霞組員組員女女2828主值主值大學大學孫俊玲孫俊玲組員組員女女3333主值主值中專中專李芳李芳組員組員女女3636副值副值中專中專王瑞芳王瑞芳組員組員女女3434副值副值大學大學孫麗娜孫麗娜組員組員女女3838副值副值中專中專李珍李珍組員組員女女3535副值副值大學大學張蓉張蓉組員組員女女3232副值副值大專大專二、選題理由 電壓是電能質量的重要指標之一，電壓質量對電網穩定及電力設備安全運行、線路損電壓是電能質量的重要指標之一，電壓質量對電網穩定及電力設備安全運行、線路損失、工農業安全生產、產品質量、用電單耗和人民生活用

4、電都有直接影響。無功電力是影失、工農業安全生產、產品質量、用電單耗和人民生活用電都有直接影響。無功電力是影響電壓質量的一個重要因素，電壓質量與無功是密不可分的，可以說，電壓問題本質上就響電壓質量的一個重要因素，電壓質量與無功是密不可分的，可以說，電壓問題本質上就是無功問題。解決好無功補償問題，具有十分重要的意義。是無功問題。解決好無功補償問題，具有十分重要的意義。 目前，我站的無功補償和電壓調節依然采用傳統的調節方式，有載調壓變壓器、電容器目前，我站的無功補償和電壓調節依然采用傳統的調節方式，有載調壓變壓器、電容器等只能手動調節和投切等只能手動調節和投切,不能實現實時電壓調節或無功補償。因此，

5、如何合理的通過有載不能實現實時電壓調節或無功補償。因此，如何合理的通過有載調壓與無功補償相配合，以保證電力系統電壓的連續穩定性，是我們這個以高耗能冶煉為調壓與無功補償相配合，以保證電力系統電壓的連續穩定性，是我們這個以高耗能冶煉為主要負荷的變電站的重要工作之一。主要負荷的變電站的重要工作之一。 此次此次QC活動，我小組的主要研究方向是如何通過加強無功管理，改善電壓質量。活動，我小組的主要研究方向是如何通過加強無功管理，改善電壓質量。三、現狀調查 我站是一座220kV的聯絡變電站。日最大負荷能達到200000kW，這就要求我站有更高的電壓質量，以避免造成設備損壞或電網故障，同時提高電能質量可以提

6、高生產效率、節約能源。 我站的負荷主要為高耗能冶煉，啟爐和停爐負荷波動大且諧波含量大，而且各用戶端都有較大容量的無功補償裝置，對我站電壓造成很大影響。 我站的現狀可歸納為五多1多：操作多電容器投切操作多：以2019年3月分為例共投切電容器62次；平均每天.次主變分頭位置調節多：以2019年3月為例，共調壓36次122個分頭/臺。平均每天每臺調整.個分頭運行中要求分接開關油室內的絕緣油，每分接變換20004000次，至少采樣1次，做擊穿耐壓等油試驗。分接開關變換5000次，切換開關或組合型開關宜吊芯檢查一次。運行中的分接開關，每變換5000次1萬次或油擊穿電壓低于25kV時，應開蓋清洗、換油，或

7、進行濾油處理。 電容器頻繁投切產生過電壓的危害：電容器投入電網時形成振蕩回路，產生過電壓和過電流。在頻繁過電壓的作用下，電容器的局部放電不斷得到激發而加劇，其結果必然對絕緣介質的老化和電容量的衰減起促進作用。頻繁的操作增加了設備的維護工作量，降低了設備良好運行環境，并導致設備提前損壞2多：設備損壞多05年12月、06年3月、4月先后3次造成4臺電容器鼓肚、噴油、變形無法正常運行電容器頻繁投切加速了絕緣介質的老化，逐步發展到電擊穿，最后電容器爆破以致引起火災。高次諧波含量越大，產生的損耗也越大，使電容器溫度升高。電容器溫度升高又引起介損增加。這樣反復循環，最后導致電容器熱擊穿。據統計因諧波而損壞

8、的電氣設備中，電容器占40。3多：用戶意見多電能質量不合格，造成用電企業生產工藝上不去。很多硅冶煉廠多次提出由于電壓質量不合格，影響變壓器出力產量減少，同時造成硅的純度不達標，導致了重大經濟損失。電壓過高，用戶電容器不能投入運行導致用戶功率因數不合格（據統計用戶功率因數低于.就要受到大戶的罰款考核，年月華泰礦業被罰款元）電壓低、電流小用戶即使投入電容器也無法提高電壓，導致不能滿負荷運行，造成減產30%左右。用戶要求的電壓為35.536.5kV左右。4多：電壓超高多35kV系統的正常電壓值應為33.9537.45kV 當用戶停爐甩負荷或無功倒送時，電壓能高達39.5kV左右，對系統造成沖擊，影響

9、設備安全運行。站內電容器的使用壽命受電壓影響，一般認為電壓升高10%，壽命降低一半。5多：線路損耗多電能質量不合格，造成線損增大，線損高達4%由于實際線損由戶承擔，所以每個月在電費結算前用戶都會到站內親自抄表，并提出疑問。通過對站內的電壓情況進行統計、分析,我站的電壓合格率為： 220kV98% 110kV97% 35 kV92%我站的有載調壓可以進行變壓器中、低壓側電壓的調整；電容器裝在 3 5 k V 側 ， 補 償 容 量 為4*7500kVar，可以進行相應的無功補償。四、目標確定由于我站中壓側主要連接炭窯口110kV變電站和負荷較為穩定的紫金企業，而35kV母線側所連接的6條出線負荷

10、能達到kW，而各企業的無功補償總容量又達到了49200kVar。所以，通過我站QC小組研究，最終確定了要通過此次活動達到的目標，那就是將35kV側的電壓合格率由現在的92%提高到目標值的97%電壓合格率電壓合格率25%70% 100%現狀現狀目標值目標值92% 97% 90%80%必要性必要性我局售電任務我局售電任務大大目標可行性論證目標可行性論證合理操作合理操作提高電壓質量提高電壓質量要求：變電站要求：變電站安全連續運行安全連續運行增供擴銷增供擴銷降低線損降低線損增加收益增加收益要求：變電站要求：變電站經濟運行經濟運行合理操作合理操作提高電壓質量提高電壓質量我站是一個新建的綜合自動化變電站可

11、以實現無功的合理補償可以實現無功的合理補償綜合自動化程綜合自動化程度高設備先進度高設備先進目標可行性論證目標可行性論證可能性可能性我站有多名運行經驗豐富人員技術力量雄厚技術力量雄厚五、遵照PDCA循環程序進行分析 對我站電壓質量不合格的原因進行分析。并根據分析列出因果圖：機機人人 環環 法法 無功補償設備存在缺陷運行人員監盤不到位用戶端電工缺乏必要的電氣知識調分接開關和投切電容器得不到合理配合 電壓質量低電壓質量低調度人員要求避免頻繁操作負荷特殊：諧波含量大 不能正確掌握停爐與電容器的投切氣候變化大設備異常多設備污染嚴重同時停爐負荷波動大造成電壓升高運行人員監盤不到位運行人員監盤不到位經濟運行

12、管理機制不健全人員素質有待提高造成思想上不重視導致不能及時發現電壓變化 健全管理機制、加強人員技術培訓可解決原因一用戶端電工缺乏必要的電氣知識用戶端電工缺乏必要的電氣知識用戶端電工為企業自聘人員，技術水平良莠不齊 并且沒有進行系統培訓人員技術水平低，造成不知何時投切電容器或懶于操作導致無功倒送對電工進行集中培訓，并配合大戶進行經濟責任考核原因二負荷特殊負荷特殊：諧波含量大諧波含量大冶煉為非線性負荷，接上這些負荷就使系統的電壓、電流波形發生畸變，形成高次諧波導致諧波涌入電網，諧波引起的過電壓會產生附加損耗，使溫度升高從而造成電網設備的損壞增加濾波裝置可以減少諧波涌入原因三無功補償設備存在缺陷無功

13、補償設備存在缺陷在三相負載不對稱時補償裝置造成無功倒送使用接觸控制補償柜實現三相同調就可避免原因四調分接開關和投切電容器得不到合理配合調分接開關和投切電容器得不到合理配合根據電壓盲目決定無功補償量造成電能質量低，損耗增大利用VQC九區圖進行無功補償與有載調壓的合理配合原因五同時停爐負荷波動大造成電壓升高同時停爐負荷波動大造成電壓升高由于各企業作息時間相同，導致生產出爐時間也相同35kV側各企業同時停爐甩負荷最高能達到50000kW原因六35kV側無功也由補償后的15000kVar的需量變為倒送，沖擊系統電壓升高 由于系統原因，調度人員要求避免頻繁進行電壓調整和電容器投切造成不能及時進行對應操作

14、導致電壓質量不合格原因七調度人員要求避免頻繁操作調度人員要求避免頻繁操作對以上原因按照其發生的頻數進對以上原因按照其發生的頻數進行比較，以找出要因行比較，以找出要因序號原因頻數累積數是否要因運行人員監盤不到位運行人員監盤不到位515是用戶端電工缺乏必要的電氣知識用戶端電工缺乏必要的電氣知識2540是負荷特殊：諧波含量大負荷特殊：諧波含量大1656是無功補償設備存在缺陷無功補償設備存在缺陷61否調分接開關和投切電容器得不到調分接開關和投切電容器得不到合理配合合理配合576是調度人員要求避免頻繁操作調度人員要求避免頻繁操作884否7同時停爐負荷波動大造成電壓升同時停爐負荷波動大造成電壓升高高161

15、00是 要因要因分接開關調整和電容器分接開關調整和電容器投切得不到合理配合投切得不到合理配合運行人員監盤不到位運行人員監盤不到位MENUMENU負荷特殊負荷特殊：諧波含量大諧波含量大用戶端電工缺乏必要用戶端電工缺乏必要的電氣知識的電氣知識電壓質量低電壓質量低同時停爐負荷波動大同時停爐負荷波動大造成電壓升高造成電壓升高六.制定對策序序號號主要原因主要原因對策措施對策措施負責負責 人人完成時完成時間間1 1運行人員監盤不到位運行人員監盤不到位主動提出健全經濟運行管理主動提出健全經濟運行管理機制的議案并進行人員考核，機制的議案并進行人員考核，加強運行人員業務素質的培加強運行人員業務素質的培訓訓王娜王

16、娜20192019年年7-127-12月月2 2負荷特殊：諧波含量大負荷特殊：諧波含量大更換動作特性較好的消諧設更換動作特性較好的消諧設備備李忠英李忠英20192019年年7-127-12月月3 3用戶端電工缺乏必要的用戶端電工缺乏必要的電氣知識不能正確進行電氣知識不能正確進行操作導致無功倒送操作導致無功倒送與大用戶及用電企業聯系，與大用戶及用電企業聯系，定期進行用電知識培訓；并定期進行用電知識培訓；并進行經濟責任考核進行經濟責任考核楊波楊波20192019年年7-127-12月月4 4調分接開關和投切電容調分接開關和投切電容器得不到合理配合器得不到合理配合根據根據VQCVQC理論的九區圖進行

17、理論的九區圖進行合理操作合理操作徐霞徐霞20192019年年7-127-12月月5 5同時停爐負荷波動大造同時停爐負荷波動大造成電壓升高成電壓升高與大用戶聯系進行協商，要與大用戶聯系進行協商，要求各生產企業能調整出爐時求各生產企業能調整出爐時間間孫俊玲孫俊玲20192019年年7-127-12月月七、課題實施：在確定要因、制定對策后，我小組定期按照計劃、立足課題，積極開展討論，研究解決方案。首先針對運行人員監盤不到位我站采取了以下措施：將電壓告警整定值定在電壓允許波動的上下限，當電壓波動超過將電壓告警整定值定在電壓允許波動的上下限，當電壓波動超過規定值后立即告警，提醒運行人員及時采取措施規定值

18、后立即告警，提醒運行人員及時采取措施分析并考核每班的電壓合格率，在允許范圍以外的全部列入個人分析并考核每班的電壓合格率，在允許范圍以外的全部列入個人經濟責任考核，督促運行人員及時進行處理，提高電壓合格率。經濟責任考核，督促運行人員及時進行處理，提高電壓合格率。對運行人員進行思想教育，提高意識，從對運行人員進行思想教育，提高意識，從“要我到要我到“我要確保我要確保電壓合格。電壓合格。在實際的運行中運行人員加強了對各生產廠家停爐時間及無功倒在實際的運行中運行人員加強了對各生產廠家停爐時間及無功倒送情況的跟蹤、記錄，并根據記錄實時進行監盤。如發現有企業送情況的跟蹤、記錄，并根據記錄實時進行監盤。如發

19、現有企業倒送無功，運行人員立即通過電話與用戶聯系進行提醒并對實際倒送無功，運行人員立即通過電話與用戶聯系進行提醒并對實際情況進行記錄，同時向大戶通報。如系統電壓及負荷等綜合原因情況進行記錄，同時向大戶通報。如系統電壓及負荷等綜合原因導致電壓高，運行人員及時與調度部門聯系，由調度部門與大戶導致電壓高，運行人員及時與調度部門聯系，由調度部門與大戶聯系確認接下來的企業生產情況并采取相應措施。聯系確認接下來的企業生產情況并采取相應措施。實施一活動前后站內各值考核表活動前后站內各值考核表序號名稱活動前考核（分）活動后考核（分）備注1甲值-15-32乙值-12+62019年11月12日發現電壓異常及時停運

20、電容器防止造成諧振引起設備損壞3丙值-10-3實施二 消除或抑制諧波的對策可以從兩方面考慮。一是從非線性負載本身入手，使它們盡可能減少諧波電流的注入量。二是設法改變系統中諧波電流的流向，以消除和防止諧波的影響。 1在非線性負載回路增設諧波濾波器。濾波器可以對某些諧波產生強烈的吸收作用，以減少諧波電流含量。采用調諧濾波器可以對513次諧波進行濾波，對17次以上的諧波則應采用高通濾波器結線。對于我站35kV系統的兩臺消諧裝置和小電流選線裝置動作特性較差及時向所部報告，并提出更換申請。2對非線性負載的供、配電回路分開獨立設置，供電變壓器使用Y/接線方式，即一次側為Y接，二次側為角接。其它用電設備不宜

21、與非線性負載共用一臺供電變壓器，如從經濟角度考慮，需用一臺變壓器供電時須對非線性負載產生的諧波電流成份予以防治，以確保其它用電設備的可靠、安全使用 。針對負荷特殊：諧波含量大，我們主要采取以下措施針對用戶端電工缺乏必要的電氣知識，不能針對用戶端電工缺乏必要的電氣知識，不能正確進行操作導致無功倒送情況，我站及時正確進行操作導致無功倒送情況，我站及時掌握各企業的用電情況和人員的素質狀況，掌握各企業的用電情況和人員的素質狀況，逐一進行解決：逐一進行解決：實施三 2.2.在大用戶配合下對高耗能用戶集中在大用戶配合下對高耗能用戶集中進行用電知識培訓，并進行結業考。進行用電知識培訓，并進行結業考。1.1.

22、建立用戶電容器的管理體系建立用戶電容器的管理體系 a.建立用戶監督電話簿；建立用戶監督電話簿；b.建立用戶電容器投切統計表；建立用戶電容器投切統計表；c.配合大戶局建立用戶獎罰制度配合大戶局建立用戶獎罰制度.序序號號單位單位有功容量有功容量（kW）無功容量無功容量（kVar）聯系電話聯系電話1351新鳴線新鳴線 8000（1臺）臺）360013294887812（杜）（杜）2352利源線利源線8000（1臺）臺）360013947819510（沙）（沙）3353躍豐線躍豐線16000（2臺）臺）720013847850915（武）（武）4354萬蒙線萬蒙線16000（2臺）臺）84001319

23、0852019（萬）（萬）5355華泰線華泰線20500（2臺）臺）1080013947382019（楊）（楊）6356宏泰線宏泰線36000（3臺）臺）1560013394830886（何）（何）負荷情況一覽表受培受培人員人員培訓培訓內容內容培訓時間培訓時間授課授課人人培訓前培訓前 成績成績結業結業成績成績351利源利源電工電工1.倒閘操作倒閘操作2.電容器的投切電容器的投切注意事項注意事項3.典型事故的應典型事故的應急處理急處理4.安全規程有關安全規程有關內容內容2019.8. 5至至2019.8.15王王娜娜 5885352利源利源電工電工 6290353躍豐躍豐電工電工 6388354

24、萬蒙萬蒙電工電工 7395355華泰華泰電工電工 6992356宏泰宏泰電工電工 7597人員培訓一覽表人員培訓一覽表 針對無功補償與有載調壓不能合理配合，我站主要要求運行人針對無功補償與有載調壓不能合理配合，我站主要要求運行人員按照員按照VQCVQC的九區圖來進行實際的操作：的九區圖來進行實際的操作：當變電站運行于當變電站運行于9 9區時，電壓和功率因數均合格，此時不需要區時，電壓和功率因數均合格，此時不需要進行調整進行調整簡單越限情況：簡單越限情況：4 4區：電壓超過上限而功率因數合格，此時應調整變壓器分頭區：電壓超過上限而功率因數合格，此時應調整變壓器分頭降壓，如仍無法滿足時可強行切電容

25、器組降壓，如仍無法滿足時可強行切電容器組8 8區：電壓低于下限而功率因數合格，此時應調整變壓器分頭區：電壓低于下限而功率因數合格，此時應調整變壓器分頭使電壓升高，直到分接頭無法調整調壓次數及檔位限制）使電壓升高，直到分接頭無法調整調壓次數及檔位限制）2 2區：功率因數低于下限而電壓合格，此時應投入電容器組直區：功率因數低于下限而電壓合格，此時應投入電容器組直至功率因數合格至功率因數合格6 6區：功率因數超過上限而電壓合格，此時應切除電容器組直區：功率因數超過上限而電壓合格，此時應切除電容器組直至功率因數合格至功率因數合格雙參數越限情況雙參數越限情況3 3區：電壓超過上限而功率因數低于下限，如先

26、投入電容器則區：電壓超過上限而功率因數低于下限，如先投入電容器則會使電壓進一步上升，應先調整變壓器分接頭使電壓降低，待會使電壓進一步上升，應先調整變壓器分接頭使電壓降低，待電壓合格后如功率因數仍越限再投入電容器組電壓合格后如功率因數仍越限再投入電容器組1 1區：電壓和功率因數同時低于下限，如先調整分接頭，則無區：電壓和功率因數同時低于下限，如先調整分接頭，則無功會更加缺乏，此時應先投入電容器組，待功率因數合格后若功會更加缺乏，此時應先投入電容器組，待功率因數合格后若電壓越限再調整變壓器分接頭使電壓升高電壓越限再調整變壓器分接頭使電壓升高7 7區：電壓低于下限而功率因數超過上限，此時如先切除電容

27、區：電壓低于下限而功率因數超過上限，此時如先切除電容器則電壓會進一步下降，因此應先調整變壓器分接頭使電壓升器則電壓會進一步下降，因此應先調整變壓器分接頭使電壓升高，待電壓合格后若功率因數仍越限再切除電容器組高，待電壓合格后若功率因數仍越限再切除電容器組5 5區：電壓和功率因數同時越上限，此時如先調整變壓器分接區：電壓和功率因數同時越上限，此時如先調整變壓器分接頭降壓，則無功會更過剩，因此應先切除電容器組，待功率因頭降壓，則無功會更過剩，因此應先切除電容器組，待功率因數合格后若電壓仍越限再調整分接頭使電壓降低。數合格后若電壓仍越限再調整分接頭使電壓降低。實施四 U0+UU0-U九區圖九區圖cos

28、lU 5 7 1 9 23468cosh在按照九區在按照九區圖進行調壓的圖進行調壓的同時，如圖，同時，如圖，隨曲線斜率的隨曲線斜率的減小，線損也減小，線損也隨之變小；在隨之變小；在實際工程中，實際工程中，線路補償一般線路補償一般要控制在功率要控制在功率因數為因數為 0.9 0.95 之間。之間。 通過以上調節不但可以把電能質量保持在最佳，而且使線損也保持在最小。針對各企業同時停爐負荷波動大造成電壓高我站采取了以下措施：將各企業的停爐時間及停爐負荷進行記錄，將各企業的停爐時間及停爐負荷進行記錄，及時與所部及大用戶進行聯系，要求上級及時與所部及大用戶進行聯系，要求上級部門與各生產企業進行協調。部門

29、與各生產企業進行協調。 在正常的運行情況下，各企業有將近在正常的運行情況下，各企業有將近10萬萬kW的有功需量；除去站內的有功需量；除去站內30000kVar、各企業各企業49200kVar的補償容量外還有近的補償容量外還有近15000kVar的無功需量，同時停爐不但的無功需量，同時停爐不但使有功負荷大量降低，而且還使無功過補，使有功負荷大量降低，而且還使無功過補，如此大的負荷變化使得系統電壓即使在各如此大的負荷變化使得系統電壓即使在各企業無功不倒送的情況下也會高出正常范企業無功不倒送的情況下也會高出正常范圍，達到圍，達到39kV 以上。以上。實施五這是對我站一日負荷變化及電壓波動情況所做的記

30、錄表這是對我站一日負荷變化及電壓波動情況所做的記錄表停爐時間廠家名稱停爐負荷（kVW）倒送無功（kVar）停爐后電壓（kV）起爐時間07：56352、353、355300003340 （353）39.508：0710：25351、354、3564680014780（356）38.4110：4812：05353、355240003340（353）39.212：2114：13355、3563874014200（356）39.415：0616：08351、352、354300003600（351）39.417：2021：40353、355、3564200014100（356）39.722：07每個生產廠家每2小時出一次爐、每8小時交接一次班放一次電極，在做以上統計時個別生產企業由于自身原因并未能全天滿負荷運行。 八八. .效果檢查效果檢查 通過以上對策實施，我站統計了通過以上對策實施，我站統計了2019年年10月到月到12月月35kV電壓等級合格率達到電壓等級合格率達到97以上，線路損耗由原來的以上，線路損耗由原來的+4降到降到+2，設備由于電能質量不合格造成損壞，設備由于電能質量不合格造成損壞率降為率降為0。經過活動后統計得出以下數據：經過活動后統計得出以下數據：2019年年12月共調壓月共調壓9次次16個分頭，平均每天調個分頭，平均每