变电一次设计无功补偿设计分析

吴劲松

摘 要： 本文主要针对当前新时代背景下的变电一次设计无功补偿设计进行分析，首先简要解析了无功补偿的相关概念，然后提出当前变电一次设计中进行无功补偿设计的重要性，最终结合具体的无功补偿设计来解析无功补偿设计要点。

关键词： 变电一次设计;无功补偿设计;有效性

在电网发展的背景下，智能电网发展普及并开始对传统电网进行升级和改造，希望优化当前的电力基础设施配置，最终实现电力资源的合理配置。随着电气自动化技术以及智能电网技术的发展和应用，我国在电网建设中已经处于世界领先水平，电网普及与建设也受到国际认可，对于电网中的变电而言直接关系着电网运行稳定性，希望在变电一次设计中引入无功补偿，保证变电系统和电网系统的稳定运行。

1.无功补偿概述

在变电站以此设计中引入无功补偿的主要目的是希望能够降低电网功率因数，从而能够最大限度的降低电网系统中的线路损耗。无功补偿主要将感性功率和容性功率进行并联，并以此作为转化器，通过转化器完成系统中能量的转化，在能量转换和无功功率输出的过程中还往往进行补偿，通过特定方式实现补偿。其中在变电以及电网系统中涉及到的电动机和变压器均属于感性功率负荷的范畴，而电容器则属于容性功率负荷的范畴，将两者进行并联能够对电网进行调节，实现无功功率的降低，最终在变电系统和电网系统的表现是降低电能损耗。

2.变电一次设计中无功补偿设计重要性

在当前社会迅速发展，变电系统以及电网系统迅速普及的背景下，智能电网建设以及变电站自动化建设也开始受到人们的关注与重视，希望通过这一建设来推动我国电网多元化发展，因此在这一方面进行了大量的工作。毕竟我国的各项建设，包括人们的生活和电力发展息息相关，因此只有保障变电系统和电力系统的稳定运行，才能够保障人们的生活质量和社会秩序的稳定。

变电一次设计和无功补偿设计的应用其实质是希望能够弥补变电系统和电网系统存在的系统漏洞，从而保障系统运行质量。对于电网系统和电力系统而言，变电站是基本组成本分也是关键组成部分，只有保障变电站的安全运行，才能够保障供电系统和整个电网系统的可靠运行。同时变电站也是电力系统中分配能源与电力的主体，主要起着电能输送和电能传递的重要作用，加强电气主接线设计相关工作，对于变电站稳定运行十分重要。目前，我国以及供配电企业十分注重电气主接线的设计工作，在这一过程中尤其注重電气设备的选择和电力系统配电配置相关工作。在当前变电站的相关工作和发展中，无论是一次设计还是无功补偿设计，都必须要保证其合理性、科学性以及可行性，才能够保证各项工作的有效性。

3.变电一次设计无功补偿技术的流程设计

3.1设置目标

对于当前变电一次设计无功补偿设计而言，要想进行这一项工作首先必须要明确工作目标。首先一般需要针对变电所的功率因数进行实地调查研究，在以往研究以及自己的工作经验发现大部分变电所的功率因数均比较低，但负载变化和波动幅度又较大，另外我国目前变电所中的设备进行电力供应过程中主要采用变频的方式进行，这些因素导致变电所中出现高次谐波，严重影响并威胁大型驱动仪器。针对当前变电所的这种运行现状，有必要设置无功补偿目标。

3.2补偿手段

在变电所中的无功补偿中主要采用集合式的电容器，但是这种传统方式不仅仅不能有效的进行无功补偿，而且在谐波抑制方面效果也欠佳。主要是由于传统的集合式电容器本身性能原因，等级跳跃程度过大不能满足当今变电所精细化、高质量的发展需求。综合考虑各种因素，并结合实际工作经验建议在当前变电所一次设计无功补偿设计中采用SVG装置来进行容量调节，这种SVG装置能够很好满足无功补偿各方面的性能要求。

3.3补偿设计要点

在变电一次设计无功补偿设计中必须将控制点的合理选择作为首要任务，在此基础上对功率因数变化进行分析，了解其波动（增大或减小）情况。为保证无功补偿质量还应该综合分析无功补偿装置，充分了解其灵敏性和相关性能，针对性能和实际需求进行设计和应用，最大限度的降低高次谐波的影响与威胁。

4.变电设计中的无功补偿应用

4.1在电容器中的应用

变电一次设计中进行无功补偿设计，电容器中进行无功补偿是最关键部分，主要通过电容器和电动机（变压器）的并联实现无功补偿，通过这种设计能够增强变电容性负载。经过设计和处理之后进行功率输出和吸收等相关操作，最终能够实现感性无功电流的补偿。在电容器无功补偿设计中采用这种设计方法能够降低成本和投入，而且这种设计方案的实际安装相对简单，能够提高无功补偿的效率，同时还能够实现无功补偿降低线损能耗的目的。我国目前很多变电站的一次设计无功补偿设计中主要采用这种方法进行，占比基本达到90%。但在这种设计方法中必须要注意节点电压，保证节点电压在一定范围内，不能过低，如果过低就会降低无功功率补偿效率。

4.2在电抗器中的应用

对于电抗器要想实现无功补偿，可以将其装置进行并联能够有效提高系统的感性功率，并且能够保证感性功率和容性无功功率的平衡，对于整个线路和其中的设备而言，能够有效的减轻负载，对于功率传输是具有重要意义的。如果变电系统中对负载和功率传输提出了明确要求，为满足这些要求将电抗器并联就能够实现，并有效的降低感性功率。在进行电抗器变脸的时候，还需要保证其小于容性充电功率，为实现这一目的需要引入无功补偿技术进行保持。

4.3在调相机中的应用

对于变电设计而言，无功补偿技术的应用实践漫长，而在无功补偿技术的应用中调相机是整个变电系统的前期主要装置。调相机主要能够和励磁运行条件充分结合，从而实现对无功功率接受装置的改进，这样能够保证电源作用充分发挥。当变电系统中出现欠励磁的情况时，调相机能够从系统中获得相应的感性功率进行系统调节，最终实现无功补偿。一般在调相机的工作和应用中还往往引入自动化流程控制，通过自动化流程控制不仅仅能够实现对无功功率的大小调节，还能够实现对装置电压的控制，最终对于整个装置而言，稳定性会提高。但在调相机的应用中需要考虑多个因素，其中比较重要的因素即成本因素和投入问题。

5. 无功补偿技术发展前景

在当前智能电网和自动化电网的发展背景下，对电力市场的要求越来越高，精细化成为发展趋势之一。无功补偿作为关键技术，能够完善电力系统的各种漏洞和问题，必然是未来重要的发展趋势。同时还需要不断的对无功补偿进行创新和改革，希望能够以较低的成本来实现无功补偿的功能。进而能够提高系统稳定运行，为人们生活以及生产提供保障，保障用电的有效性和用电的安全性。

结论

在当前发展中各项建设稳步进行，变电一次设计和无功补偿设计对变电站而言变得十分重要。选用科学的一次设计无功补偿方式能够有效保障变电所的稳定运行，对于有效安全供电是具有重要意义的。同时，为进一步提高无功补偿设计的质量，降低无功补偿的成本，不仅仅需要研究人员进行大量的研究和工作，另外对于工作人员而言也需要进行大量的努力，为无功补偿设计提供实际的经验，并提高水平，为无功补偿设计与运行提供重要保障。

参考文献

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