变电一次设计中无功补偿设计要点分析

变电一次设计中无功补偿设计要点分析

魏金娜

潍坊五洲和兴电气有限公司 山东 潍坊 261061

摘要：现如今，我国社会经济正值飞速发展阶段，电力资源在其中起到了极为重要的作用。在供电系统当中，无功补偿是其中最为关键的部分，该部分有利于电力资源配置的优化，能够大大降低电能变压过程中的能源损耗。因此，如何在变电一次设计中进行科学的无功补偿设计对于社会的发展和能源的开发有着重要的意义。基于此，本文围绕着无功补偿展开论述，并对无功补偿的重要性进行探讨，同时对无功补偿在变电一次设计中的要点进行分析，以供相关人员参考，从而推动我国电力行业的发展。

关键词：无功补偿；重要性；变电一次设计；要点

1. 无功补偿

1.1无功补偿概述

现如今，能源枯竭已经成为了世界性问题，其中电力能源短缺也成为制约我国社会发展的重要问题。如何降低能源损耗，提高能源利用率是每一个公司和单位都需要认真思考的问题。其中无功补偿技术能有有效的提高电力能源的利用率。该项工作是我国解决电力能源短缺的一项重要举措。

无功补偿技术是通过创建主动网络系统和电网功率因素，以此来降低电力传输过程中的能耗和变压器工作时的能耗。除此之外，无功补偿装置的合理安装能够提高供电系统的运行稳定性，在电力传输方面也有着有力的影响。如果在电网系统当中所安装的无功补偿装置不合理，将会对电网电压产生严重的影响，甚至会对电网运行的安全性产生威胁。

1.2无功补偿的运作原理

电网在实际的运转过程中，其输出功率主要是由两部分构成的，一部分时无功功率，另一部分是有功功率。一般情况下，无功功率是通过有效的手段能够将电能的消耗通过转换为其他形式的能力，而后应用于电气设备的实际工作中，并且电能在传输的过程中也是能够进行规律性的转化；而有功功率是通过消耗点能过而产生机械能、热能、化学能等其他形式的能量资源。无功补偿是指将感性装置和容性装置并联在同一条电网线路中，而后在通过该种装置实现两种能量的相互转化，进而在电网电力的传输过程中输出无功功率的容性负荷，所产生的容性负荷便能够补偿感性负荷方面所需要的无功功率。从电网的实际运行角度而言，电网当中的变压器能够利用交流电力容器来进行替代，从而为电网的正常运行提供无功功率。

2. 无功补偿设计重要性

变电站作为整个电力系统中的重要部分，地位非常重要，是确保电力输送过程稳定的关键所在。在电力的传输过程中，由于系统设计问题，不可避免的总会出现电力损耗，造成了功率损失，浪费大量的能源，这时候就需要采取有效措施，减少能源损失，最大程度提高能源利用率。因此，在变电站中设置合理有效的无功补偿设备非常有效。而无功补偿设备也开始满足电力用户的基本需求，中国电力公司设计输电线路，实现资源的有效配置，保证输电效果良好，减少输电过程中的损耗。

3. 变电一次设计中无功补偿的设计要点

3.1确保合理性

装设相应的无功补偿装置，能提高系统的连续运行效率。同时，还可以提高与电能有关的各种设施的单位输出功率，根据实际情况降低系统的电耗。一般来说，可采用的常用补偿方法有集中法和分级补偿法（如现场用户端补偿法）等。安装无功补偿设备的时，需要现场进行实地研究，通过分析得到最合理的无功补偿方法，在变电站中应该主要考虑变压器，设置有效的无功补偿。在110kV输配电线路中可分散安装具有适当无功补偿的电感组，以便减少系统配电线路对无功功率的需求。目前，客户端负荷在运行过程中通过无功补偿技术来满足对无功的需求。对应的发电站首先通过网络将电能转换为110kV，然后通过变电站将电能传输到高压和低压线路，在此期间，电能将在很长的距离上传输，因此，相关设计人员需要根据实际情况来判断无功补偿装置的安装位置。一般情况下，110kV变电站能够在正常运转过程中对无功功率进行自主控制，并且能够将其与电网系统结合在一起，一次来提高电容器的开关容量。将无功补偿技术应用于变电站当中，进行无功补偿，需要对变压器的相关单元进行调整，以此来实现无功补偿的目的。

3.2电容器

对电容器原件进行科学的设置，以此来保证其无功补偿的容量，这样不仅能够降低电网线路的无功传输，还能够降低电能的损耗，提高电源的质量和效率。在电容器当中应用无功补偿技术，需要将变压器与电容器进行并联，以此来提高电容的负载力。在此种情况下，电容器的输出功率和洗后功率便能够满足变电站的设计和运行需求，从而实现变电站电路的补偿效果。在一次变电设计当中，想要将无功补偿设计应用在电容器当中，相关设计人员需要在变电站的设计过程中增加无功补偿设备，并且要对设备进行科学的安装，从而降低线路当中的无功损耗。在变电站当中合理的安装无功补偿装置，能够进一步降低其对无功功率的需求。在安装过程中，加入单独或多个集中电容器，能够对功率的损耗进行科学的调整。在我国电力系统当中，最为常见的无功补偿方式是电容器与变压器的并联。在变压器的正常使用过程中，会产生感性电流，从而降低设备的功率因数，而电容器为其提供了充足的容性电流，进而提高功率因数。具体的无功补偿量需要根据变电站的实际运行情况来确定，除此之外，无功补偿还需要确定主变压器的容量，根据变压器容量的不同进行分布，避免出现均匀分布原则。

3.3设计电抗器

在电力的运输过程中，难免会出现输电线路空载或轻载的现象，此时线路的电容电流会导致电压升高。在此种情况下，想要提高电力系统的感性无功功率，需要加入并联电抗装置。在电网的正常运行过程中，并联电抗器是提高线路感性功率的重要装置，该装置也能够进一步平衡感性功率和容性无功功率，进而提高电网的电力传输效率。电抗器无功补偿技术是稳定电网电压，提高电网安全性和可靠性的重要设施。

3.4调相机

在无功补偿装置当中，调相机是其中最为重要的部件之一。该部分的主要作用与同步电动机的控制运行作用相仿。在实际的应用过程中，励磁磁场会对设备产生一系列作用，从而实现无功功率的吸收，进而发挥出无功电源的重要作用。无功补偿装置能够根据实际的励磁运行情况来对电感进行合理的调节，调相机在实际的工作当中能够通过电网电压情况来输入或输出无功功率，进而实现电压的有效调节，从而推动电网的安全运行。调相机本质是一种机械装置，该装置在实际的应用过程中会耗费大量的能量，如果在小容量状态时应用调相机，会出现调节容量成本高于原本的情况。因此，在应用调相机的过程中首先要对电网的电容容量进行考证，进而提高功率转换的科学性和合理性。

4. 结束语

综上所述，为了保障电网系统的正常运行，在变电站的总体详细设计中，相关人员要加大对设计方案的分析力度，以合理的手段在电网系统当中进行无功补偿。本文主要针对变电一次设计进行分析，对其中无功补偿设计方案进行探讨，以此来保障在电网无功功率设计过程中融入科学的补偿，并要注意组件容量和合理设定。在设计中，加强有源滤波器的安装，有效利用静态无功发电机装置等设计方法，应引起相关电力行业工作者的关注，以促进了中国电力行业的持续发展。

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