變電一次設(shè)計無功補償設(shè)計分析

侯富江

摘 要：我國的變電行業(yè)在電力行業(yè)占據(jù)的經(jīng)濟比重逐漸增大的趨勢下獲得了快速的發(fā)展，且在近些年來對無功補償技術(shù)應(yīng)用的頻率越來越高。在新形勢下人們對變電安全和變電質(zhì)量關(guān)注的程度越來越高，為了滿足大量用電人群的要求就需要對變電一次進行合理化的設(shè)計，并且將無功補償技術(shù)進行合理地應(yīng)用。本文將對無功補償技術(shù)進行介紹，并且分析了其在變電設(shè)備中的應(yīng)用，最后對其流程進行簡單的分析。

關(guān)鍵詞：變電一次設(shè)計；無功補償設(shè)計；應(yīng)用分析

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

0 引言

近些年來我國的用電需求一直保持著上升的趨勢，這也就從一定程度上促進了電網(wǎng)和相關(guān)電力企業(yè)的發(fā)展，在新的背景下變電站無功補償技術(shù)應(yīng)用的越來越多，而且這種技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了現(xiàn)階段我國變電流程中主要的發(fā)展方向，這樣能夠在較大程度上加強了對現(xiàn)有的電力資源進行調(diào)控。在近些年來的發(fā)展中無功補償技術(shù)已經(jīng)形成了較為完善的應(yīng)用體系并為變電站的工作提供了極大的便利。

1 無功補償?shù)暮唵谓榻B

無功補償主要的目的是提高電網(wǎng)功率因數(shù)從而達到降低供電系統(tǒng)中線路的損耗，這種技術(shù)能夠把感性功率與容性功率并聯(lián)之后當(dāng)作轉(zhuǎn)化器進而完成能量轉(zhuǎn)化，并且進行無功功率的輸出過程中兩者能夠通過特殊的方式進行補償。而感性功率負荷主要指的是電動機以及變壓器等，而容性功率負荷主要指的是電容器，通過兩者的并聯(lián)能夠降低無功功率在電網(wǎng)中存在的概率，這樣就可以大幅度降低相關(guān)線路和設(shè)備由于傳遞無功功率而造成的電能損耗。

2 變電設(shè)計中的無功補償應(yīng)用

（1）在電容器中的應(yīng)用。無功補償技術(shù)在電容器中的應(yīng)用主要是將其與電動機或者變壓器進行并聯(lián)，這樣能夠增高變電的容性負載，在這樣的前提下然后再將其功率進行輸出和吸收從而滿足變電線路中感性無功電流的要求和補償?shù)淖饔?。這種應(yīng)用方案能夠在一定程度上降低無功補償?shù)馁Y金投入，在安裝過程中的操作比較簡單且具有較高的效率，能夠減少線路中無功損耗的消耗的電能，還能夠根據(jù)具體情況采取集中或者分散的配置。通過對現(xiàn)階段變電站中的無功補償容量資料的調(diào)查結(jié)果顯示，我國在電力系統(tǒng)中將電容器與電動機或者變壓器進行并聯(lián)的容量大約能占總體的百分之九十。但是在這種裝置應(yīng)用的過程中節(jié)點電壓如果過低就會對無功功率的提成造成相當(dāng)大的難度，這主要是由于其與線路的節(jié)點電壓的平方成正比，這種情況就會造成在電壓改變之后系統(tǒng)的無功補償效率降幅明顯[1]。

（2）在電抗器中的應(yīng)用。將電抗器進行并聯(lián)能夠在其裝置中起到極其關(guān)鍵的作用，這種將電抗器并聯(lián)的方式可以提升系統(tǒng)中的感性功率并在一定程度上保持了與容性無功功率之間的均衡，能夠在系統(tǒng)中減輕線路和設(shè)備的負載，還可以在功率傳輸方面產(chǎn)生重要作用。當(dāng)電力系統(tǒng)在負載和功率傳輸方面有著明確的要求時通過將電抗器并聯(lián)能夠在較大程度上減小感性功率。但是考慮到部分時候需要保證其要小于容性的充電功率進而使電壓得到平衡，在這種情況下就需要使用無功補償技術(shù)進行維持，如果沒有得到必要的操作電壓就會上升到一定程度進而對流程的進行產(chǎn)生安全威脅[2]。

（3）在調(diào)相機中的應(yīng)用。無功補償技術(shù)在變電設(shè)計中應(yīng)用的時間相對來說比較漫長，而在應(yīng)用的前期主要是將調(diào)相機作為系統(tǒng)中的主要裝置，調(diào)相機的工作原理主要是結(jié)合勵磁運行的條件對無功功率的接收裝置進行了改進從而能夠使其電源發(fā)揮出相應(yīng)的作用，當(dāng)出現(xiàn)欠勵磁的狀況時進行運行的過程中能夠從系統(tǒng)中獲得感性功率從而達到無功補償?shù)哪康?。一般情況下在這種運行模式中會加入自動化流程控制，能夠根據(jù)無功功率的大小而對裝置的電壓進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)進而確保其整個裝置的穩(wěn)定性不受影響。但是考慮到其由于自身性質(zhì)的原因有功的損耗一般情況下會比較大，而如果采用小容量則會大幅度增加資金投入。通過現(xiàn)今社會中調(diào)相機無功補償技術(shù)的應(yīng)用還停留在生產(chǎn)過程中，相信在控制技術(shù)快速發(fā)展的社會背景下其性能也能夠相較于現(xiàn)在實現(xiàn)大幅度地改進[3]。

3 無功補償技術(shù)的流程設(shè)計

（1）設(shè)置目標(biāo)。在現(xiàn)實生活的變電所應(yīng)用無功補償技術(shù)首先需要設(shè)定相應(yīng)的目標(biāo)。通過實地調(diào)查研究之后的結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)變電所的功率因數(shù)相對比較低，并且負載變化的幅度和速度都處于較高的水平，再加上部分變電所中應(yīng)用到的設(shè)備都是運用變頻的方式進行電力供應(yīng)，這就容易出現(xiàn)高次諧波，從而對其大型驅(qū)動儀器運行的安全性造成了較大的威脅，根據(jù)這樣的情況需要對無功補償?shù)哪繕?biāo)進行設(shè)置[4]。

（2）補償手段。傳統(tǒng)方式下的集合式電容器在無功有效補償以及抑制諧波的方面不能產(chǎn)生較為明顯的效果，這主要是由于其容量在每個等級之間跳躍程度過大，不能滿足現(xiàn)今社會在變電所中的精細化要求。在現(xiàn)階段的無功補償技術(shù)應(yīng)用中，可以考慮使用SVG裝置進行其容量的調(diào)節(jié)，并且在響應(yīng)速度等方面的性能也能夠進行保證。

（3）補償設(shè)計要點。在進行無功補償技術(shù)的設(shè)計時首先需要提高關(guān)注程度的就是選擇合理的控制點；其次需要在較短的時間內(nèi)對功率因數(shù)的增大或者減小進行識別；然后還要對無功補償裝置的靈敏性能和響應(yīng)操作耗費的時間進行合理化的掌控，這樣才能保證降低高次諧波對其造成的威脅。

4 結(jié)束語

通過上述對無功補償技術(shù)的概念和應(yīng)用介紹可以看出其能夠在我國電力行業(yè)和變電環(huán)節(jié)中能夠起到關(guān)鍵性的作用?，F(xiàn)階段的補償技術(shù)設(shè)計在變電流程中主要體現(xiàn)在了將電容器和電抗器進行并聯(lián)提高整體系統(tǒng)的容性負載進行增大電網(wǎng)的功率因數(shù)，在這種情況下能夠大幅度降低線路中由于無功功率造成的電能損耗情況，從而對我國電力行業(yè)以及電力企業(yè)的發(fā)展提供了促進作用。

參考文獻：

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