变电设计中的无功补偿探究

张丽丽

摘 要：变电设计中无功补偿可以在很大程度上保证电压的稳定性。这对电力系统的正常运行来说具有积极的促进作用。主要对变电设计中的无功补偿进行了探究，并且总结了提高无功补偿的改进措施，对今后变电设计和电力系统的保护工作具有较强的指导意义。

关键词：变电设计；无功补偿；无功功率；视在功率

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.094

文章编号：2095-6835（2016）20-0094-02

无功补偿主要是电能在容性功率负荷装置和感性功率负荷装置中相互交换，而无功功率主要是由交流电力容器提供。无功补偿可以在很大程度上降低电流的损失率，保证用户的用电需求，从而保证功率的充足和稳定。同时，无功补偿还可以提高电能的利用率，增强电力系统的稳定性。电力能源对人们的日常生活和社会生产具有十分重要的作用。本文笔者主要对无功补偿进行全面的分析和评价，以增强人们对无功补偿的了解，为今后变电设计的无功补偿提供指导。

1 无功补偿的概述

目前，在我国工业和民用负荷中主要还是以感性功率为主，并且无功补偿在电器负荷中的应用更加广泛，而无功功率主要是通过补偿电容器和输电系统来提供。输电系统一般能够提供无功功率和有功功率，这是在输电系统设计阶段就已经考虑到的，输电系统在提供无功功率过程中会造成变电器和输电线路损耗增加，从而造成资源的浪费，不利于电力公司经济效益的提升。补偿电容器在提供无功功率的传输过程中会减少损耗。这可以在很大程度上弥补输电系统的不足，保证系统经济效益的提升。

变电设计中需要充分考虑到无功补偿的方式，保证电网中输电线路、变压器以及其他负载的无功功率，而具体的无功补偿方式主要包括以下2个方面：①在高低压配电线路中根据实际需要进行并联电容器组的分散安装，从而保证无功功率的充足；②用户车间的配电屏和配电变压器进行并联补偿电容器的安装。为了提高变电设计中无功补偿的效率和质量，就需要科学、合理地选择无功补偿的方式。一般情况下，采用高低压配电线路中并联电容器组分散安装的方式来进行用户开关柜操作，但是对于自动补偿，则需要选择变压器低压侧并联补偿电容器安装的方式。具体采用何种无功补偿方式，需要根据实际情况来决定，以便于选择科学、高效的无功补偿方式，以保证无功补偿的效率。

2 无功补偿的种类

无功补偿的设备在变电站中占有十分重要的地位，通过无功补偿可以有效地减少电能的损耗，并且可以保证变电站输入功率的稳定性和效率。如果无功补偿设备出现故障，不仅仅会严重制约电力系统的利用效率，增加电压的波动性，还会给用户的用电需求和用电安全带来巨大的不利影响。无功补偿主要表现为视在功率、有功功率和无功功率。这3种无功补偿形式具体表现在以下3个方面。

2.1 视在功率

视在功率主要指的是在电工技术中单口网络端钮电压和电流有效值的乘积。在具体的操作过程中，必须保证单口网络完全由电阻混联而成，否则视在功率将无法等于平均功率，并且还会使得视在功率大于平均功率。同时，视在功率等于网络端钮处电流和电压有效值的乘积。这就在一定程度上反映了正弦量的大小，并且还可以确定外电路给网络传输的能量及其自身的容量。在实际工作中，可以利用额定电压和额定电流来设计用电设备，并且还可以通过视在功率来表示它的容量，从而保证无功补偿的效率。

2.2 有功功率

有功功率主要是指在交流电路中，经过一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率积分的平均值，一般也将有功功率称为“平均功率”。一般情况下，在单相正弦交流电中，其瞬时功率是变化的。这就决定了单相电机输出转矩有脉动。但是对于三相电机而言，其三相电的瞬时功率之和却是恒定值，这就使得三相电机在输出转矩过程中无脉动。有功功率的测量工作需要应用到专门的功率计，而功率计在实际操作过程中又分为直流功率计、工频功率计和变频功率计3种形式。这就需要工作人员在测量的过程中根据实际需要选择最优的功率计，以保证有功功率测量的精度。

2.3 无功功率

无功功率的应用范围较广。这主要是因为目前很多用电设备的工作原理都是电磁感应，而这些用电设备在运转的过程中都需要建立交变磁场才能进行能量的转换和传递，而无功功率是为建立交变磁场提供其所需的电功率。无功功率在变电设计中占有十分重要的地位，电动机的运转都需要无功功率的支持，否则电动机会因为缺少无功功率而无法建立和维持旋转磁场，从而导致转子磁场不能有效运行，电动机也不会正常运转。

3 无功补偿的改进策略

3.1 加强规划管理工作

管理者应该加强无功补偿设计方案的规划管理工作，并且协调各个部门，加强部门间的合作，从而充分发挥各部门在提高无功补偿效率方面的积极作用。管理者还应该充分了解电力系统的实际情况，以选择科学、合理的无功补偿技术，还应该通过对各个硬件设施元件质量加强管理，避免因硬件的质量问题而给整个电力系统运转带来威胁，降低电力系统的运行成本，保证用户的用电需求。

3.2 保证设备与电力系统的匹配

在电力系统中增加新装备时应该充分考虑其匹配程度，并且还应该组织专业人员对设备进行检测，以保证其性能的稳定。同时，还应该保证电力设备操作方式的科学性，否则将无法保证电力系统运转的稳定性。这就需要组织专人对新装备的实际使用情况进行实时监测，并且对数据信息进行详细的记录，以提高无功补偿的效率。

3.3 提高人才的综合素质

无功补偿所涉及到的专业知识范围较广，种类较多，具体包括机械工程、工程绘图、电气自动化以及电力工程等等。这就需要培养和引进各方面的专业知识能力较强的人才，以提高无功补偿水平。同时，还应该加强各部门之间的相互配合。无功补偿操作的各个环节涉及到的部门较多，因此，加强部门间的配合协作具有十分显著的作用。

4 结束语

综上所述，无功补偿在电力系统的维护和保障中具有十分重要的作用。这就需要加强对无功补偿技术的研究，并且严格保障电力系统的硬件性能，同时提升各方面的专业知识技能，以更好地发挥无功补偿对电力系统的保障作用，保证人们日常生活和社会生产的电力供应。

参考文献

[1]梅峻峰，冯岩.浅谈变电设计中的无功补偿[J].科技创新导报，2011（23）：67.

[2]邓一波.浅谈变电设计中的无功补偿[J].黑龙江科学，2016（06）：72-73.