变电一次设计无功补偿设计分析

侯富江

摘 要：我国的变电行业在电力行业占据的经济比重逐渐增大的趋势下获得了快速的发展，且在近些年来对无功补偿技术应用的频率越来越高。在新形势下人们对变电安全和变电质量关注的程度越来越高，为了满足大量用电人群的要求就需要对变电一次进行合理化的设计，并且将无功补偿技术进行合理地应用。本文将对无功补偿技术进行介绍，并且分析了其在变电设备中的应用，最后对其流程进行简单的分析。

关键词：变电一次设计；无功补偿设计；应用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.142

0 引言

近些年来我国的用电需求一直保持着上升的趋势，这也就从一定程度上促进了电网和相关电力企业的发展，在新的背景下变电站无功补偿技术应用的越来越多，而且这种技术已经逐渐成为了现阶段我国变电流程中主要的发展方向，这样能够在较大程度上加强了对现有的电力资源进行调控。在近些年来的发展中无功补偿技术已经形成了较为完善的应用体系并为变电站的工作提供了极大的便利。

1 无功补偿的简单介绍

无功补偿主要的目的是提高电网功率因数从而达到降低供电系统中线路的损耗，这种技术能够把感性功率与容性功率并联之后当作转化器进而完成能量转化，并且进行无功功率的输出过程中两者能够通过特殊的方式进行补偿。而感性功率负荷主要指的是电动机以及变压器等，而容性功率负荷主要指的是电容器，通过两者的并联能够降低无功功率在电网中存在的概率，这样就可以大幅度降低相关线路和设备由于传递无功功率而造成的电能损耗。

2 变电设计中的无功补偿应用

（1）在电容器中的应用。无功补偿技术在电容器中的应用主要是将其与电动机或者变压器进行并联，这样能够增高变电的容性负载，在这样的前提下然后再将其功率进行输出和吸收从而满足变电线路中感性无功电流的要求和补偿的作用。这种应用方案能够在一定程度上降低无功补偿的资金投入，在安装过程中的操作比较简单且具有较高的效率，能够减少线路中无功损耗的消耗的电能，还能够根据具体情况采取集中或者分散的配置。通过对现阶段变电站中的无功补偿容量资料的调查结果显示，我国在电力系统中将电容器与电动机或者变压器进行并联的容量大约能占总体的百分之九十。但是在这种装置应用的过程中节点电压如果过低就会对无功功率的提成造成相当大的难度，这主要是由于其与线路的节点电压的平方成正比，这种情况就会造成在电压改变之后系统的无功补偿效率降幅明显[1]。

（2）在电抗器中的应用。将电抗器进行并联能够在其装置中起到极其关键的作用，这种将电抗器并联的方式可以提升系统中的感性功率并在一定程度上保持了与容性无功功率之间的均衡，能够在系统中减轻线路和设备的负载，还可以在功率传输方面产生重要作用。当电力系统在负载和功率传输方面有着明确的要求时通过将电抗器并联能够在较大程度上减小感性功率。但是考虑到部分时候需要保证其要小于容性的充电功率进而使电压得到平衡，在这种情况下就需要使用无功补偿技术进行维持，如果没有得到必要的操作电压就会上升到一定程度进而对流程的进行产生安全威胁[2]。

（3）在调相机中的应用。无功补偿技术在变电设计中应用的时间相对来说比较漫长，而在应用的前期主要是将调相机作为系统中的主要装置，调相机的工作原理主要是结合励磁运行的条件对无功功率的接收装置进行了改进从而能够使其电源发挥出相应的作用，当出现欠励磁的状况时进行运行的过程中能够从系统中获得感性功率从而达到无功补偿的目的。一般情况下在这种运行模式中会加入自动化流程控制，能够根据无功功率的大小而对装置的电压进行相应的调节进而确保其整个装置的稳定性不受影响。但是考虑到其由于自身性质的原因有功的损耗一般情况下会比较大，而如果采用小容量则会大幅度增加资金投入。通过现今社会中调相机无功补偿技术的应用还停留在生产过程中，相信在控制技术快速发展的社会背景下其性能也能够相较于现在实现大幅度地改进[3]。

3 无功补偿技术的流程设计

（1）设置目标。在现实生活的变电所应用无功补偿技术首先需要设定相应的目标。通过实地调查研究之后的结果发现大多数变电所的功率因数相对比较低，并且负载变化的幅度和速度都处于较高的水平，再加上部分变电所中应用到的设备都是运用变频的方式进行电力供应，这就容易出现高次谐波，从而对其大型驱动仪器运行的安全性造成了较大的威胁，根据这样的情况需要对无功补偿的目标进行设置[4]。

（2）补偿手段。传统方式下的集合式电容器在无功有效补偿以及抑制谐波的方面不能产生较为明显的效果，这主要是由于其容量在每个等级之间跳跃程度过大，不能满足现今社会在变电所中的精细化要求。在现阶段的无功补偿技术应用中，可以考虑使用SVG装置进行其容量的调节，并且在响应速度等方面的性能也能够进行保证。

（3）补偿设计要点。在进行无功补偿技术的设计时首先需要提高关注程度的就是选择合理的控制点；其次需要在较短的时间内对功率因数的增大或者减小进行识别；然后还要对无功补偿装置的灵敏性能和响应操作耗费的时间进行合理化的掌控，这样才能保证降低高次谐波对其造成的威胁。

4 结束语

通過上述对无功补偿技术的概念和应用介绍可以看出其能够在我国电力行业和变电环节中能够起到关键性的作用。现阶段的补偿技术设计在变电流程中主要体现在了将电容器和电抗器进行并联提高整体系统的容性负载进行增大电网的功率因数，在这种情况下能够大幅度降低线路中由于无功功率造成的电能损耗情况，从而对我国电力行业以及电力企业的发展提供了促进作用。

参考文献：

[1]吴金洁.变电一次设计及无功补偿设计分析[J].工程技术：全文版，2016（08）：00219.

[2]张红丽，刘福锁，李威.动态无功补偿装置提高多馈入直流恢复的布点方法[J].电力系统自动化，2016（05）：133-138.

[3]张海鹏，林舜江，刘明波等.低压配电网无功补偿及效益评估系统的开发和应用[J].电力系统保护与控制，2016（04）：129-136.

[4]王秀莲，胡广，毕大强.光伏低电压穿越期间无功补偿对差动保护灵敏度的影响分析[J].电力系统保护与控制，2016（04）：51-56.