变电站无功补偿技术的应用分析

韩 宇

（新疆天富股份有限公司天河分公司,新疆 石河子 832000）

随着电力系统的快速发展，大量非线性电力装置投入使用，变压器运行效率低、电网功率因数低、谐波污染严重，影响了电力系统的正常运行。在变电站应用无功补偿技术，保持电网无功功率平衡，维持稳定的电压水平，提高电网供电质量，最大程度地减少电能损失。

1 无功补偿原则

电力系统输出功率由无功功率和有功功率共同组成，无功功率将电能转换成其他形式的能，不直接消耗电能，电能和其他形式的能之间不停地进行转换，增加了线损和网损，长距离的无功功率输送降低了电网的供电效率。无功补偿可确保电力系统在有功负荷低谷和高峰运行时，实现分区和分层无功功率平衡。当前，我国110kV及以上等级的变电站多采用10～220kV电缆线路，应根据电缆线路出线情况，配置不同容量的无功补偿装置。当变电站处于最大负荷主变运行时，一次侧功率因数 0.95，当处于低谷负荷主变运行时，一次侧功率因数0.9[1]。并联电抗器和电容器应采取自动投切运行方式，在变电站主变压器安装无功功率和有功功率表，对于变电站并入电网发电机组，在满负荷运行状态，功率因数应处于0.85～0.97。

2 变电站无功补偿目标

3 变电站无功补偿技术的应用

3.1 选择合适的无功补偿方式

在变电站安装无功补偿装置，不仅能够提高系统的运行效率，还能够提高电气设备的功率因数，减少系统功率损耗，无功补偿技术在变电站应用的常用方式有：就地补偿、分组补偿和集中补偿。就地补偿是指在变电站中无功功率流动较大的地方安装无功补偿设备进行就地补偿，这种补偿方式便捷简单，由于安装比较分散，管理难度较大。分组补偿是指在变电站配电变压器侧安装无功补偿电容器组。集中补偿是指在变电站输配电路高压侧安装电容器组，降低整个系统线路的无功功率。当前，无功补偿技术主要被应用在变电站自动化系统中，发电厂将电能输送到变电站，变电站再将电能传送到低压线路的这个过程中，大量的无功功率会进行远距离的传输，这时要将无功补偿装置安装在变电站附近，通常情况下110KV的变电站具有自动调节无功功率的功能，结合不同地区系统的运行情况，调节电容器投切容量，即使在用电高峰期，线路的功率因数也可以达到0.97左右，因此无功补偿技术在变电站应用，需要结合系统的实际运行情况来补偿和调整变压器，确保无功补偿的效果。

3.2 安装有源滤波器

在变电站运行过程中，有源滤波器能够产生和负序电流、谐波电流相位相反的电流，使线路中的电流相互抵消，减少了变电站线路中的无功电流。特别是混合并联有源滤波器，这种组合装置对线路进行无功补偿，能够有效地解决过补偿的问题，并且具有很强的机动性，反应灵敏，能够迅速检测和感应到变电站中电气设备的谐振运动，这种无功补偿方式能够根据变电站的实际运行情况，及时调整无功补偿方案，将APF和LC进行混合，对线路中的谐波进行无功补偿[3]，混合并联有源滤波器适用于变电站低压配电网，具有很高的投资和效益性价比。

3.3 安装固定滤波器和可调节晶闸管电抗器组合装置

固定滤波器和可调节晶闸管电抗器组合装置可有效平衡变电站负序电流，平衡系统线路中的无功功率和有功功率，提高线路的功率因数，这种组合装置反应灵敏，可因地制宜调节变电站系统运行，提高了无功补偿技术在变电站应用的智能性和自动性。

3.4 安装饱和可控电抗器和固定滤波器组合装置

在变电站高压侧线路中安装饱和可控电抗器和固定滤波器的组合装置，通过控制和调节电抗器和固定滤波器的饱和程度，调节线路回路中的电流，这样能够改变系统回路中的电流，平衡系统回路中的无功功率，提高系统的供电能力。

4 结束语

通过合理选择无功补偿容量和补偿方式，应用合适的无功补偿技术，优化配置无功补偿装置，可有效提高变电站的供电质量和电网质量，对于电力系统的可持续发展有着重要的现实意义。

[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技致富向导,2012(14):349+370.

[2]王慧.农村变电站无功优化智能系统的研究[D].沈阳农业大学,2013.

[3]张建平.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].机电信息,2012(06):10-11.