變電一次設(shè)計無功補償設(shè)計分析

吳勁松

摘 要： 本文主要針對當前新時代背景下的變電一次設(shè)計無功補償設(shè)計進行分析，首先簡要解析了無功補償?shù)南嚓P(guān)概念，然后提出當前變電一次設(shè)計中進行無功補償設(shè)計的重要性，最終結(jié)合具體的無功補償設(shè)計來解析無功補償設(shè)計要點。

關(guān)鍵詞： 變電一次設(shè)計;無功補償設(shè)計;有效性

在電網(wǎng)發(fā)展的背景下，智能電網(wǎng)發(fā)展普及并開始對傳統(tǒng)電網(wǎng)進行升級和改造，希望優(yōu)化當前的電力基礎(chǔ)設(shè)施配置，最終實現(xiàn)電力資源的合理配置。隨著電氣自動化技術(shù)以及智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我國在電網(wǎng)建設(shè)中已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，電網(wǎng)普及與建設(shè)也受到國際認可，對于電網(wǎng)中的變電而言直接關(guān)系著電網(wǎng)運行穩(wěn)定性，希望在變電一次設(shè)計中引入無功補償，保證變電系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1.無功補償概述

在變電站以此設(shè)計中引入無功補償?shù)闹饕康氖窍Ｍ軌蚪档碗娋W(wǎng)功率因數(shù)，從而能夠最大限度的降低電網(wǎng)系統(tǒng)中的線路損耗。無功補償主要將感性功率和容性功率進行并聯(lián)，并以此作為轉(zhuǎn)化器，通過轉(zhuǎn)化器完成系統(tǒng)中能量的轉(zhuǎn)化，在能量轉(zhuǎn)換和無功功率輸出的過程中還往往進行補償，通過特定方式實現(xiàn)補償。其中在變電以及電網(wǎng)系統(tǒng)中涉及到的電動機和變壓器均屬于感性功率負荷的范疇，而電容器則屬于容性功率負荷的范疇，將兩者進行并聯(lián)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)無功功率的降低，最終在變電系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)的表現(xiàn)是降低電能損耗。

2.變電一次設(shè)計中無功補償設(shè)計重要性

在當前社會迅速發(fā)展，變電系統(tǒng)以及電網(wǎng)系統(tǒng)迅速普及的背景下，智能電網(wǎng)建設(shè)以及變電站自動化建設(shè)也開始受到人們的關(guān)注與重視，希望通過這一建設(shè)來推動我國電網(wǎng)多元化發(fā)展，因此在這一方面進行了大量的工作。畢竟我國的各項建設(shè)，包括人們的生活和電力發(fā)展息息相關(guān)，因此只有保障變電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，才能夠保障人們的生活質(zhì)量和社會秩序的穩(wěn)定。

變電一次設(shè)計和無功補償設(shè)計的應(yīng)用其實質(zhì)是希望能夠彌補變電系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)存在的系統(tǒng)漏洞，從而保障系統(tǒng)運行質(zhì)量。對于電網(wǎng)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)而言，變電站是基本組成本分也是關(guān)鍵組成部分，只有保障變電站的安全運行，才能夠保障供電系統(tǒng)和整個電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運行。同時變電站也是電力系統(tǒng)中分配能源與電力的主體，主要起著電能輸送和電能傳遞的重要作用，加強電氣主接線設(shè)計相關(guān)工作，對于變電站穩(wěn)定運行十分重要。目前，我國以及供配電企業(yè)十分注重電氣主接線的設(shè)計工作，在這一過程中尤其注重電氣設(shè)備的選擇和電力系統(tǒng)配電配置相關(guān)工作。在當前變電站的相關(guān)工作和發(fā)展中，無論是一次設(shè)計還是無功補償設(shè)計，都必須要保證其合理性、科學(xué)性以及可行性，才能夠保證各項工作的有效性。

3.變電一次設(shè)計無功補償技術(shù)的流程設(shè)計

3.1設(shè)置目標

對于當前變電一次設(shè)計無功補償設(shè)計而言，要想進行這一項工作首先必須要明確工作目標。首先一般需要針對變電所的功率因數(shù)進行實地調(diào)查研究，在以往研究以及自己的工作經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)大部分變電所的功率因數(shù)均比較低，但負載變化和波動幅度又較大，另外我國目前變電所中的設(shè)備進行電力供應(yīng)過程中主要采用變頻的方式進行，這些因素導(dǎo)致變電所中出現(xiàn)高次諧波，嚴重影響并威脅大型驅(qū)動儀器。針對當前變電所的這種運行現(xiàn)狀，有必要設(shè)置無功補償目標。

3.2補償手段

在變電所中的無功補償中主要采用集合式的電容器，但是這種傳統(tǒng)方式不僅僅不能有效的進行無功補償，而且在諧波抑制方面效果也欠佳。主要是由于傳統(tǒng)的集合式電容器本身性能原因，等級跳躍程度過大不能滿足當今變電所精細化、高質(zhì)量的發(fā)展需求。綜合考慮各種因素，并結(jié)合實際工作經(jīng)驗建議在當前變電所一次設(shè)計無功補償設(shè)計中采用SVG裝置來進行容量調(diào)節(jié)，這種SVG裝置能夠很好滿足無功補償各方面的性能要求。

3.3補償設(shè)計要點

在變電一次設(shè)計無功補償設(shè)計中必須將控制點的合理選擇作為首要任務(wù)，在此基礎(chǔ)上對功率因數(shù)變化進行分析，了解其波動（增大或減小）情況。為保證無功補償質(zhì)量還應(yīng)該綜合分析無功補償裝置，充分了解其靈敏性和相關(guān)性能，針對性能和實際需求進行設(shè)計和應(yīng)用，最大限度的降低高次諧波的影響與威脅。

4.變電設(shè)計中的無功補償應(yīng)用

4.1在電容器中的應(yīng)用

變電一次設(shè)計中進行無功補償設(shè)計，電容器中進行無功補償是最關(guān)鍵部分，主要通過電容器和電動機（變壓器）的并聯(lián)實現(xiàn)無功補償，通過這種設(shè)計能夠增強變電容性負載。經(jīng)過設(shè)計和處理之后進行功率輸出和吸收等相關(guān)操作，最終能夠?qū)崿F(xiàn)感性無功電流的補償。在電容器無功補償設(shè)計中采用這種設(shè)計方法能夠降低成本和投入，而且這種設(shè)計方案的實際安裝相對簡單，能夠提高無功補償?shù)男剩瑫r還能夠?qū)崿F(xiàn)無功補償降低線損能耗的目的。我國目前很多變電站的一次設(shè)計無功補償設(shè)計中主要采用這種方法進行，占比基本達到90%。但在這種設(shè)計方法中必須要注意節(jié)點電壓，保證節(jié)點電壓在一定范圍內(nèi)，不能過低，如果過低就會降低無功功率補償效率。

4.2在電抗器中的應(yīng)用

對于電抗器要想實現(xiàn)無功補償，可以將其裝置進行并聯(lián)能夠有效提高系統(tǒng)的感性功率，并且能夠保證感性功率和容性無功功率的平衡，對于整個線路和其中的設(shè)備而言，能夠有效的減輕負載，對于功率傳輸是具有重要意義的。如果變電系統(tǒng)中對負載和功率傳輸提出了明確要求，為滿足這些要求將電抗器并聯(lián)就能夠?qū)崿F(xiàn)，并有效的降低感性功率。在進行電抗器變臉的時候，還需要保證其小于容性充電功率，為實現(xiàn)這一目的需要引入無功補償技術(shù)進行保持。

4.3在調(diào)相機中的應(yīng)用

對于變電設(shè)計而言，無功補償技術(shù)的應(yīng)用實踐漫長，而在無功補償技術(shù)的應(yīng)用中調(diào)相機是整個變電系統(tǒng)的前期主要裝置。調(diào)相機主要能夠和勵磁運行條件充分結(jié)合，從而實現(xiàn)對無功功率接受裝置的改進，這樣能夠保證電源作用充分發(fā)揮。當變電系統(tǒng)中出現(xiàn)欠勵磁的情況時，調(diào)相機能夠從系統(tǒng)中獲得相應(yīng)的感性功率進行系統(tǒng)調(diào)節(jié)，最終實現(xiàn)無功補償。一般在調(diào)相機的工作和應(yīng)用中還往往引入自動化流程控制，通過自動化流程控制不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對無功功率的大小調(diào)節(jié)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對裝置電壓的控制，最終對于整個裝置而言，穩(wěn)定性會提高。但在調(diào)相機的應(yīng)用中需要考慮多個因素，其中比較重要的因素即成本因素和投入問題。

5. 無功補償技術(shù)發(fā)展前景

在當前智能電網(wǎng)和自動化電網(wǎng)的發(fā)展背景下，對電力市場的要求越來越高，精細化成為發(fā)展趨勢之一。無功補償作為關(guān)鍵技術(shù)，能夠完善電力系統(tǒng)的各種漏洞和問題，必然是未來重要的發(fā)展趨勢。同時還需要不斷的對無功補償進行創(chuàng)新和改革，希望能夠以較低的成本來實現(xiàn)無功補償?shù)墓δ堋＿M而能夠提高系統(tǒng)穩(wěn)定運行，為人們生活以及生產(chǎn)提供保障，保障用電的有效性和用電的安全性。

結(jié)論

在當前發(fā)展中各項建設(shè)穩(wěn)步進行，變電一次設(shè)計和無功補償設(shè)計對變電站而言變得十分重要。選用科學(xué)的一次設(shè)計無功補償方式能夠有效保障變電所的穩(wěn)定運行，對于有效安全供電是具有重要意義的。同時，為進一步提高無功補償設(shè)計的質(zhì)量，降低無功補償?shù)某杀荆粌H僅需要研究人員進行大量的研究和工作，另外對于工作人員而言也需要進行大量的努力，為無功補償設(shè)計提供實際的經(jīng)驗，并提高水平，為無功補償設(shè)計與運行提供重要保障。

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