北極星智能電網在線訊:無功補償裝置是依據無功功率不從電源和線路上取得，而是按照消耗無功功率的大小就地取得，以充分利用電源(發電機)和線路的功率，從而達到減少電能損耗這一原理制成的一種裝置。近年來，此裝置在用電企業和供電局中普遍采用，取得十分好的經濟效益，證明這是一項十分成熟的技術。由于種種原因，未見在小水電中應用的報道。黔東南州地方電力總公司，為了解決紅旗水力發電廠增加出力的問題，應用了無功補償裝置這一技術，達到機組增容的目的，也取得了相當好的效果。

紅旗水力發電廠概況

黔東南州地方電力總公司屬下的紅旗水力發電廠，座落在鎮遠縣涌溪鄉，屬于沅江支流的舞陽河上，距鎮遠縣城13km。電廠于1971年開工建設，1981年投產發電。電廠共裝機四臺，單機容量3200kw，總容量12800kw。水輪機額定水頭34.5m，額定流量12.6m3/s，額定出力3380kw。主接線采用單母分段的方式向舞陽河地方電網供電，由紅旗電廠、觀音巖電廠和諸葛洞電廠組成的舞陽河地方電網在鎮遠縣城，再由鎮遠縣城向國電凱里供電局上網。線路長10km，電壓35kv。總庫容4740萬m3，有效庫容2040m3，大壩高56m，溢流面高程503m，原先是無控制的自由壩頂溢流。1986年，在壩頂加裝六扇閘門，門長10m，高5.2m。這樣，提高了水頭，增加了庫容。1990年，上游的觀音巖電廠投產發電，增加了紅旗電廠的徑流量。有了上述兩個變化，使提高電廠出力有了可能。

增容改造的由來

1994年，3#、4#發電機定子線圈絕緣老化，決定更換定子線圈，此項工作由原生產廠家天津發電設備廠承擔。廠家建議，他們的水輪機出力可以提高，是否在更換線圈時，連同發電機增容一起考慮。即使現在不按增容運行，也為以后增容創造條件。廠家建議增容到3800kw。我們采納了廠家建議，發電機線圈按3800kw更換。當時更換線圈，主要是解決絕緣問題，增容只是次要的考慮。線圈更換之后，按說3#、4#機可以按3800kw出力運行，但由于諸多原因，直到2002年都是按3200kw運行。其中主要原因之一，就是主變和線路未改造，主變和線路的容量仍然在限制發電機的出力。直到2002年底，我們在聯網點加裝了無功補償裝置，克服了主變和線路容量不夠大這個難題，增容才得以實現。

加裝無功補償裝置實現增容運行

由于行業和商業的原因，以往一說到發電廠增容改造，發電機廠家就推薦改造發電機線圈的辦法，但這不是唯一的辦法。無功補償裝置廠家，也只是注重用電企業和供電局。這次，我們把無功補償裝置用于水力發電廠，取得了很好的效果。

2002年，省水利廳發文，批準紅旗水力發電廠進行增容技術改造，即對3#、4#機進行增容改造增至單機3800kw。由于線圈改造工作已于94年完成，此次只對主變壓器和全廠的電氣控制保護設備進行改造。因為控制保護部分與增容關系不大，本文不贅述了，只談一談如何解決主變和線路的問題。

當時我們考慮，發電機增容，主變增容，但線路不改造，就還有一個瓶頸，還是達不到增加出力的目的。如果主變、線路不改造而在鎮遠加裝無功補償裝置，減少無功電流的輸送，提高電廠運行的功率因數，就可以達到提高發電廠有功出力的目的，達到增容的要求。

要使主變和線路電流不超過增容改造前的水平，只要發電機增容后還保持增容前的電流即原來的額定電流就可以了。這可以通過提高發電機運行的功率因數來達到。發電機原額定功率3200kw，電壓6.3kv，電流366.5A，功率因數為0.8。增容為3800kw，要使電流不變，功率因數為cos=0.95在鎮遠加裝無功補償裝置，我們還有另外一層考慮。我們在鎮遠與凱里供電局聯網，上網功率因數按0.8考核，并且以上網的無功電能折算上網的有功電能，我們在鎮遠的功率因數達0.86或以上。如果紅旗電廠按增容后的出力運行，上網的功率因數將更高。為了解決這個問題，只有在鎮遠(聯網點)裝設無功補償裝置才能解決(才能保證上網的功率因數為0.8)。

經過反復認真的論證，我們決定暫緩主變改造，而在鎮遠開關站加裝無功補償裝置。委托湖南紫光測控有限公司設計和提供設備。補償容量為7200KVAR。主要設備有濾波電容器24只，濾波電抗器3臺，六氟化硫開關一臺，電容測控裝置一套，放電PT3臺。設備于2002年12月投入運行，總造價(設備和土建、征地)120.78萬元。在試運行期間測試，紅旗電廠輸送有功功率14000kw，即3#、4#機按有功功率3800kw，cos為0.95運行，1#、2#機按3200kw，cos為0.8運行。無功補償裝置輸出無功功率為6500～7000KVAR，開關站母線電壓為38～38.5KV，上網功率因數為0.8，完全達到了預期的要求。