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摘 要：该文介绍了（MCR）型静止式动态无功补偿装置（SVC）在同煤集团盘道35kV变电站应用中的改造方案，实践证明该补偿装置稳定可靠，为MCR在煤矿大规模推广应用提供了很好的技术典范。
关键词：煤矿 变电站 动态无功补偿
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（c）-0244-01
同煤集团电业公司盘道35 kV变电站，主要承担着塔山矿一、二盘区的供电任务，原采用手动方式投切电容器进行无功补偿，当大功率电机等用电设备启动或运行时就会造成大量的无功缺额，如果不即时动态跟踪补偿无功就会造成变压器、输电线路的损耗增大、功率因数低等问题。该站原采用的手动方式投切电容器已难以满足系统的要求，并且还会产生涌流和电磁暂态，造成过电压。它的安全运行直接影响着矿井的供电安全。
1 方案的确定
盘道355 kV变电站上级电源来自大同市电力公司杨家窑1105 kV无人值守变电站，该变电站改造前，我们采用的是集合式并联电容器无功补偿设备，补偿容量为13.5兆乏，由于矿井用电设备有大量的冲击性负荷和间歇性负荷（如：绞车）等，负荷变化较大，自动装置用于投切电容器的开关是真空断路器，不适于频繁操作经常损坏，出于安全考虑，所以采用手动方式投切电容器。当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时，投入电容器就会出现过补，而不投又会欠补，还会产生涌流、电磁暂态和谐波，造成过电压。假如把原自动装置投入运行的话，补偿级数差大、精度低，仍然达不到精细无功补偿的要求。由于集合式并联电容器补偿装置无法快速跟踪无功负荷的冲击变化，响应速度慢等，已经不适应对这类负荷的补偿。
鉴于上述原因，根据考察、调研、测量、计算结果，在盘道35KV变电站采用基于磁阀式可控电抗器的静止型动态无功补偿装置（FC+MCR型SVC）是最理想的补偿方式，同时也弥补了集合式并联电容器的功能缺陷。
2 MSVC装置概述
静止无功补偿装置（SVC），是一种先进的补偿装置，可以连续而快速地控制无功功率，并通过发出或吸收无功功率来控制所连续的输电系统的节点电压，实现动态补偿。降低系统的谐波畸变度、提高系统的功率因数，减小电压波动及闪变，平衡三相电流电压。
“磁控电抗器”也就是我们通常说的MCR，MCR也是个电感，只是MCR这个电感通过晶闸管（SCR）可以调节输出感性无功罢了，补偿感性负荷的工作是由补偿（滤波）支路来完成的，MCR的存在只是为了当固定电容器组过补偿时，来帮感性负荷找个平衡。
MSVC装置由补偿（滤波）支路和磁控电抗器并联支路组成，在MCR 型SVC中，晶闸管（SCR）是安装在控制回路中，承受的电压低，有极高的可靠性；并且产生的谐波含量较低，所以MCR型SVC将是动态无功补偿改造与设计的最理想选择。
3 改造前运行情况分析
从盘道355 kV变电站比较常见的较大日有功负荷曲线图中可以看出，一天内有功负荷有三次较大的波动，峰谷差：9.2 MW，日平均有功负荷：11.3 MW，负荷率：70%。由于矿井大功率电机等用电设备启动造成供电系统大量的无功缺额，所以导致了负荷的峰谷差较大。
从该站日无功负荷曲线图中可以看出：因为手动投切电容器时间基本是按负荷变化而进行的，所以无功负荷也跟随有功负荷的变化而变化，一天内也有三次较大的波动，峰谷差：6.2兆乏，日平均无功负荷：8.5兆乏。
从该站日功率因数变化曲线图中分析可知，系统功率因数的实时值波动也较大，峰谷差：0.14，日平均功率因数：0.79。
4 改造后的效果
改造方案确定后，我们采用了济南迪生电子电气有限公司设计制造，两台型号为DSLC-11-5000、DSLC-11-6000的MCR及其控制系统，对该站的补偿设备进行了改造，并对改造后的运行情况进行了分析总结。
从该站改造后的较大日有功负荷曲线图中可以看出，与改造前相同，一天内有功负荷也有三次较大的波动，峰谷差：8.8 MW，日平均有功负荷：10 MW，负荷率：74%。
从该站改造后的日无功负荷曲线图中可以看出，与改造前相比无功负荷在一天内的变化不大，尤其明显的是将高峰无功负荷降低，保持了较小的峰谷差。经过实际计算，峰谷差：4.901兆乏，日平均无功负荷：2.551兆乏。
从该站功率因数变化曲线图中分析可知：峰谷差：0.04，日平均功率因数：0.98。
综上所述，该变电站的无功补偿通过采用MCR进行改造后，系统电压趋于平稳，功率因数保持在设定值0.98左右，同时验证了MCR型SVC优良的动态跟踪补偿性能，为MSVC动态无功补偿装置的推广应用提供了很好的技术典范。
5 预期达到的指标
5.1 稳定母线电压
MCR型SVC装置投运后，保证该站10 kVⅠ段、Ⅱ段母线电压波动符合国标要求。电压上限控制在10.5 kV，电压下限控制在9.7 kV。
5.2 提高功率因数
MCR型SVC装置投运后，保证该站功率因数任意时刻在0.95以上。
6 结语
通过对35 kV盘道变电站无功补偿设备的成功改造，进一步展示了MSVC动态无功补偿装置的优越性，用它来改造和发展电网的无功补偿，实施动态无功优化调整，有着广阔的发展前景，在同行业中具有一定的推广价值，其节能效果显著。主要体现在三个方面：
（1）减少了功率因数调整电费的支出（改造前该站的功率因数为0.8左右）；
（2）减少线路无功传输，线路线损将大幅度下降，这部分节能效果每月产生不少于3万元的经济效益；
（3）稳定电压提高电动机出力，这部分称为工艺节能，是产生节能增效中最大的一部分。
参考文献
[1] 谭津.基于MATLAB的实时语音可视化时频域分析系统[J].科技资讯，2012（3）.
[2] 叶国华.Oracle数据库性能调优技术与实现[J].科技风，2012（6）.
关键词：煤矿 变电站 动态无功补偿
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（c）-0244-01
同煤集团电业公司盘道35 kV变电站，主要承担着塔山矿一、二盘区的供电任务，原采用手动方式投切电容器进行无功补偿，当大功率电机等用电设备启动或运行时就会造成大量的无功缺额，如果不即时动态跟踪补偿无功就会造成变压器、输电线路的损耗增大、功率因数低等问题。该站原采用的手动方式投切电容器已难以满足系统的要求，并且还会产生涌流和电磁暂态，造成过电压。它的安全运行直接影响着矿井的供电安全。
1 方案的确定
盘道355 kV变电站上级电源来自大同市电力公司杨家窑1105 kV无人值守变电站，该变电站改造前，我们采用的是集合式并联电容器无功补偿设备，补偿容量为13.5兆乏，由于矿井用电设备有大量的冲击性负荷和间歇性负荷（如：绞车）等，负荷变化较大，自动装置用于投切电容器的开关是真空断路器，不适于频繁操作经常损坏，出于安全考虑，所以采用手动方式投切电容器。当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时，投入电容器就会出现过补，而不投又会欠补，还会产生涌流、电磁暂态和谐波，造成过电压。假如把原自动装置投入运行的话，补偿级数差大、精度低，仍然达不到精细无功补偿的要求。由于集合式并联电容器补偿装置无法快速跟踪无功负荷的冲击变化，响应速度慢等，已经不适应对这类负荷的补偿。
鉴于上述原因，根据考察、调研、测量、计算结果，在盘道35KV变电站采用基于磁阀式可控电抗器的静止型动态无功补偿装置（FC+MCR型SVC）是最理想的补偿方式，同时也弥补了集合式并联电容器的功能缺陷。
2 MSVC装置概述
静止无功补偿装置（SVC），是一种先进的补偿装置，可以连续而快速地控制无功功率，并通过发出或吸收无功功率来控制所连续的输电系统的节点电压，实现动态补偿。降低系统的谐波畸变度、提高系统的功率因数，减小电压波动及闪变，平衡三相电流电压。
“磁控电抗器”也就是我们通常说的MCR，MCR也是个电感，只是MCR这个电感通过晶闸管（SCR）可以调节输出感性无功罢了，补偿感性负荷的工作是由补偿（滤波）支路来完成的，MCR的存在只是为了当固定电容器组过补偿时，来帮感性负荷找个平衡。
MSVC装置由补偿（滤波）支路和磁控电抗器并联支路组成，在MCR 型SVC中，晶闸管（SCR）是安装在控制回路中，承受的电压低，有极高的可靠性；并且产生的谐波含量较低，所以MCR型SVC将是动态无功补偿改造与设计的最理想选择。
3 改造前运行情况分析
从盘道355 kV变电站比较常见的较大日有功负荷曲线图中可以看出，一天内有功负荷有三次较大的波动，峰谷差：9.2 MW，日平均有功负荷：11.3 MW，负荷率：70%。由于矿井大功率电机等用电设备启动造成供电系统大量的无功缺额，所以导致了负荷的峰谷差较大。
从该站日无功负荷曲线图中可以看出：因为手动投切电容器时间基本是按负荷变化而进行的，所以无功负荷也跟随有功负荷的变化而变化，一天内也有三次较大的波动，峰谷差：6.2兆乏，日平均无功负荷：8.5兆乏。
从该站日功率因数变化曲线图中分析可知，系统功率因数的实时值波动也较大，峰谷差：0.14，日平均功率因数：0.79。
4 改造后的效果
改造方案确定后，我们采用了济南迪生电子电气有限公司设计制造，两台型号为DSLC-11-5000、DSLC-11-6000的MCR及其控制系统，对该站的补偿设备进行了改造，并对改造后的运行情况进行了分析总结。
从该站改造后的较大日有功负荷曲线图中可以看出，与改造前相同，一天内有功负荷也有三次较大的波动，峰谷差：8.8 MW，日平均有功负荷：10 MW，负荷率：74%。
从该站改造后的日无功负荷曲线图中可以看出，与改造前相比无功负荷在一天内的变化不大，尤其明显的是将高峰无功负荷降低，保持了较小的峰谷差。经过实际计算，峰谷差：4.901兆乏，日平均无功负荷：2.551兆乏。
从该站功率因数变化曲线图中分析可知：峰谷差：0.04，日平均功率因数：0.98。
综上所述，该变电站的无功补偿通过采用MCR进行改造后，系统电压趋于平稳，功率因数保持在设定值0.98左右，同时验证了MCR型SVC优良的动态跟踪补偿性能，为MSVC动态无功补偿装置的推广应用提供了很好的技术典范。
5 预期达到的指标
5.1 稳定母线电压
MCR型SVC装置投运后，保证该站10 kVⅠ段、Ⅱ段母线电压波动符合国标要求。电压上限控制在10.5 kV，电压下限控制在9.7 kV。
5.2 提高功率因数
MCR型SVC装置投运后，保证该站功率因数任意时刻在0.95以上。
6 结语
通过对35 kV盘道变电站无功补偿设备的成功改造，进一步展示了MSVC动态无功补偿装置的优越性，用它来改造和发展电网的无功补偿，实施动态无功优化调整，有着广阔的发展前景，在同行业中具有一定的推广价值，其节能效果显著。主要体现在三个方面：
（1）减少了功率因数调整电费的支出（改造前该站的功率因数为0.8左右）；
（2）减少线路无功传输，线路线损将大幅度下降，这部分节能效果每月产生不少于3万元的经济效益；
（3）稳定电压提高电动机出力，这部分称为工艺节能，是产生节能增效中最大的一部分。
参考文献
[1] 谭津.基于MATLAB的实时语音可视化时频域分析系统[J].科技资讯，2012（3）.
[2] 叶国华.Oracle数据库性能调优技术与实现[J].科技风，2012（6）.