變電站無功補償技術的應用分析

韓 宇

（新疆天富股份有限公司天河分公司,新疆 石河子 832000）

隨著電力系統的快速發展，大量非線性電力裝置投入使用，變壓器運行效率低、電網功率因數低、諧波污染嚴重，影響了電力系統的正常運行。在變電站應用無功補償技術，保持電網無功功率平衡，維持穩定的電壓水平，提高電網供電質量，最大程度地減少電能損失。

1 無功補償原則

電力系統輸出功率由無功功率和有功功率共同組成，無功功率將電能轉換成其他形式的能，不直接消耗電能，電能和其他形式的能之間不停地進行轉換，增加了線損和網損，長距離的無功功率輸送降低了電網的供電效率。無功補償可確保電力系統在有功負荷低谷和高峰運行時，實現分區和分層無功功率平衡。當前，我國110kV及以上等級的變電站多采用10～220kV電纜線路，應根據電纜線路出線情況，配置不同容量的無功補償裝置。當變電站處于最大負荷主變運行時，一次側功率因數 0.95，當處于低谷負荷主變運行時，一次側功率因數0.9[1]。并聯電抗器和電容器應采取自動投切運行方式，在變電站主變壓器安裝無功功率和有功功率表，對于變電站并入電網發電機組，在滿負荷運行狀態，功率因數應處于0.85～0.97。

2 變電站無功補償目標

3 變電站無功補償技術的應用

3.1 選擇合適的無功補償方式

在變電站安裝無功補償裝置，不僅能夠提高系統的運行效率，還能夠提高電氣設備的功率因數，減少系統功率損耗，無功補償技術在變電站應用的常用方式有：就地補償、分組補償和集中補償。就地補償是指在變電站中無功功率流動較大的地方安裝無功補償設備進行就地補償，這種補償方式便捷簡單，由于安裝比較分散，管理難度較大。分組補償是指在變電站配電變壓器側安裝無功補償電容器組。集中補償是指在變電站輸配電路高壓側安裝電容器組，降低整個系統線路的無功功率。當前，無功補償技術主要被應用在變電站自動化系統中，發電廠將電能輸送到變電站，變電站再將電能傳送到低壓線路的這個過程中，大量的無功功率會進行遠距離的傳輸，這時要將無功補償裝置安裝在變電站附近，通常情況下110KV的變電站具有自動調節無功功率的功能，結合不同地區系統的運行情況，調節電容器投切容量，即使在用電高峰期，線路的功率因數也可以達到0.97左右，因此無功補償技術在變電站應用，需要結合系統的實際運行情況來補償和調整變壓器，確保無功補償的效果。

3.2 安裝有源濾波器

在變電站運行過程中，有源濾波器能夠產生和負序電流、諧波電流相位相反的電流，使線路中的電流相互抵消，減少了變電站線路中的無功電流。特別是混合并聯有源濾波器，這種組合裝置對線路進行無功補償，能夠有效地解決過補償的問題，并且具有很強的機動性，反應靈敏，能夠迅速檢測和感應到變電站中電氣設備的諧振運動，這種無功補償方式能夠根據變電站的實際運行情況，及時調整無功補償方案，將APF和LC進行混合，對線路中的諧波進行無功補償[3]，混合并聯有源濾波器適用于變電站低壓配電網，具有很高的投資和效益性價比。

3.3 安裝固定濾波器和可調節晶閘管電抗器組合裝置

固定濾波器和可調節晶閘管電抗器組合裝置可有效平衡變電站負序電流，平衡系統線路中的無功功率和有功功率，提高線路的功率因數，這種組合裝置反應靈敏，可因地制宜調節變電站系統運行，提高了無功補償技術在變電站應用的智能性和自動性。

3.4 安裝飽和可控電抗器和固定濾波器組合裝置

在變電站高壓側線路中安裝飽和可控電抗器和固定濾波器的組合裝置，通過控制和調節電抗器和固定濾波器的飽和程度，調節線路回路中的電流，這樣能夠改變系統回路中的電流，平衡系統回路中的無功功率，提高系統的供電能力。

4 結束語

通過合理選擇無功補償容量和補償方式，應用合適的無功補償技術，優化配置無功補償裝置，可有效提高變電站的供電質量和電網質量，對于電力系統的可持續發展有著重要的現實意義。

[1]金永旺.對無功補償技術在電氣自動化中的應用分析[J].科技致富向導,2012(14):349+370.

[2]王慧.農村變電站無功優化智能系統的研究[D].沈陽農業大學,2013.

[3]張建平.淺談無功補償技術在電氣自動化中的應用[J].機電信息,2012(06):10-11.