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变电一次设计无功补偿设计分析尚佼娟

发表时间：2020/11/17 来源：《基层建设》2020年第22期作者：尚佼娟浦程唐婧璇王妍

[导读] 摘要：电力作为我国各个行业以及人民生活所需的基本能源，随着社会经济的快速发展，人们对于电力的需求也越来越大。

        国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司
        摘要：电力作为我国各个行业以及人民生活所需的基本能源，随着社会经济的快速发展，人们对于电力的需求也越来越大。在这样的发展背景下，各电力企业必须提升自己的行业竞争力，研究新技术，更好地为社会发展贡献力量。因此近年来无功补偿技术在我国变电流程中的应用越来越广泛，在最大程度上实现了对电力资源的调控。无功补偿技术在变电领域的优势和重要性是不言而喻的，针对现下各电力企业不足的地方，希望能够积极参与新技术的研发，正确应用无功补偿技术，完善变电系统，实现行业的现代化发展。
        关键词：变电一次设计；无功补偿；设计
        1无功补偿在变电设计中的重要性
        变电站综合自动化技术的应用使我国的电网越来越趋向多样化和丰富性，得到了越多的人的重视。我国如今经济的迅猛发展与国民生活的翻天覆地的变化都与我国电力建设行业的高速发展无法分开，电力行业的发展不仅是推动我国经济发展的动力，而且给人民生活带来众多方便和保障，从而促进社会的稳定高质量发展[1]。
        变电站在供电系统中占据重要地位，它提供电能输送和电能传递两大功能，同时也参与能源分配环节，是整个电力系统中必备的一个环节。变电站电气主接线是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等一次设备按一定的要求和顺序连接成的用以表示输出、汇集和分配电能的电路，其设计不仅关系到一次设备的选型，也决定了继电保护和自动装置的配置，即影响着变电站的资金投入。而其中的无功补偿技术XXX（说明无功补偿技术在降损提质方面的作用）因而，变电一次设计无功补偿设计对我国电力行业发展有着非凡意义。
        2功补偿技术发展前景
        随着经济的发展和社会的进步，电力应用越来越完善，电力市场不断地推进改革，无功补偿已经成为主要的改革方向。而电力行业始终坚持以人为本的理念，在为人民群众提供优质服务的同时，也尽力保证节能提质增效。随着经济全球化的发展，各国电力市场的竞争不断增加，纷纷通过对一些产品进行有效的开发和扩张，在激烈的市场竞争中保证自身优势，而无功补偿技术恰是目标产品。无功补偿技术是电力行业发展的重要手段之一，不仅能够节省大量的费用和资源，减少电力运行成本，还能保障供电的安全和质量，提高电力行业的服务质量，实现经济效益和社会效益的有机结合[2]。故无功补偿设计的重要性不言而喻。
        3变电一次设计无功补偿设计的应用分析
        3.1无功补偿技术在调相机中的应用
        在变电设计过程中，对无功补偿技术的研究一直在深入，着力提高无功补偿装置的安全性和有效性。前期主要通过调相机系统达到无功补偿的目的，调相机主要是通过调节励磁运行的条件实现对无功功率的控制，即欠励磁运行时从系统吸收感性功率，过励磁时XX（请补充），当XX可使得系统XX（即无功补偿的另一种形象解释）尽管目前来说通过调相机实现无功补偿的技术在应用上存在一定的局限性（局限性？？前面并没有说明有啥局限性啊），但其潜力（？？潜力呢）仍值得深入发掘。
        3.2无功补偿技术在电容器中的应用
        在电力系统中，无功补偿应用最广泛的是通过电容器补偿。电容器的无功补偿技术主要是并联电动机或变压器，实现变电容性负载的提高，通过调整无功的吸收和发出，满足变电线路的补偿要求。这类应用简化变电安装的过程，提高补偿效率，减少电能损耗，从而降低电能输送成本，故在电力行业内得到了普遍关注和认同。据调查显示我国电力系统中采取无功补偿技术将电动机或者变压器进行并联所占的容量高达百分之九十[3]。
        3.3无功补偿技术在电抗器中的应用
        并联电抗器能够提升电力系统的感性功率，有效保持与容性无功之间的均衡状态，减轻系统中的线路和设备负载，对于功率传输具有重要意义。当对电力系统的功率传输提出了明确要求时，可通过并联电抗器达到减小感性无功的目的，，维持电压平衡，以防电压无法得到有效控制对电力运行安全造成的威胁。

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        4变电一次设计中无功补偿的科学设计
        4.1做好电抗器装置的设计工作
        针对无功补偿装置，并联电抗器装置是其不可或缺的构成部分，旨在提升感性无功功率，实现对电力系统中冗余的容性无功功率的平衡处理，特别是对电力系统拥有较轻负荷、输送功率小的情况，能够产生良好成效。所以，有关输电线路相应的感性无功功率下降，但导线中的电容性则基于使输电线路形成的容性充电功率高于感性无功功率为目的，以达到对系统中电压的平衡。只有维系系统无功平衡的状态，才能避免电力系统中出现电压变大的情况。
        4.2加大对有源滤波器装设的力度
        当变电站进行运作时，其中的有源滤波器装置会形成与负序电流、谐波电流相位相反的相应电流，造成配电线路内的电流彼此消除，使得变电站线路中的无功电流变得更少。尤其对混合并联的有源滤波器装置来说，借助其实施无功补偿处理，可以完成对过补偿情况的弥补，飞速测定与感应出变电站内相关电气设备形成的谐振运动情况，并且参考变电站具体的运作状况有效改进相应的无功补偿方案，实现APF与LC的混合，达到谐波的无功补偿目的[4]。
        4.3确保无功补偿方法选用的合理性
        将相关无功补偿设备装设到变电站中，一方面可以提升整个系统的运作效率，另一方面可以增大相关电气设施的具体功率因数，降低系统功率的相应损耗。通常，将无功补偿技术运用到变电站的方法很多，如分组、集中以及就地补偿等不同类型的补偿方法。其中，就地补偿主要针对处于变电站中拥有很大流动的无功功率位置会装设相应的无功补偿装置，方法简单且方便，但因装设较为分散化而增加了管控困难；分组补偿主要针对位于变电站中的配电变压器装置进行无功补偿电容器组的安装处理；集中补偿则主要针对位于变电站输配电路的高压端进行电容器组的安装处理，从而降低系统配电线路中的无功功率。
        4.4注重电容器装置无功补偿容量的科学设定
        通过合理设置电容器装置的无功补偿容量，不但可以降低无功功率配电线路中的无功功率传递，而且利用减小线损的方式确保了供电质量与效率，发挥了无功补偿容量配置的良好作用。电压等级小于220kV变压器的低压边的无功补偿处理中，第一假如负荷较小的情况，当配电倒送无功时，易于增加功率的损耗量，经济效应不佳，所以应该尽可能规避此种情况。第二，当有关功率因数较大的时候，由单位补偿容量所形成的降损成效不够明显。面对此种问题，需要设定有关功率因数成0.96，获得最佳的节能成效。而配置和设定无功补偿装置的具体容量的过程中，需要设定容量是变压器容量的0.132倍，且将无功补偿装置当成整个电力系统内的关键节能设施，通常耗费的资金庞大。所以，开展相关设计工作，需要参考不同方面的因素，根据相关要求能够欠补（但无法过补），从而有效规避无功倒流的情况发生。第三，各个组的电容器补偿量均需要明确参考相应的主变压器容量，严禁采用平均分配的形式。
        5结语
        随着国家经济的发展和电力系统的不断更新，无功补偿成为维护电力系统正常运行的重要举措。无功补偿技术十分复杂，不仅对电流有严格的要求，同时对硬件的性能也有严格的把关。系统的管理者与执行者需要提高自身电力及其自动化专业知识的储备，专业素质与自身实践相结合，更好的发展无功补偿技术。只有又好又快发展无功补偿在变电站中的设计，才能使电力系统稳定快速发展，为人们的日常生活提供便利，并且提高国家经济与机械工业发展，甚至对国家高端产业都有着不可磨灭的积极影响。
        参考文献
        [1]胡进辉.变电站无功补偿技术研究与应用[D].华北电力大学，2013.
        [2]张秋莉.变电一次设计及无功补偿设计分析[J].中国新技术新产品，2016，01：76.
        [3]钱继兵.机电一体开关低压无功补偿装置的开发和应用[J].电力自动化设备，2003，23（10）：50-53.
        [4]胡进辉.变电站无功补偿技术研究与应用[D].华北电力大学，2013.