楊 猛

南京星源電力技術(shù)咨詢(xún)有限公司

變電一次設(shè)計(jì)及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)分析

楊 猛

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無(wú)功補(bǔ)償指的是將感性和容性的兩種功率負(fù)荷的裝置通過(guò)并聯(lián)的方式安裝在同一線路上。當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜起來(lái)，無(wú)功調(diào)節(jié)的方法逐漸增多，影響也比較大，傳統(tǒng)的對(duì)電壓優(yōu)化控制的方法與當(dāng)前的電力系統(tǒng)需要是無(wú)法相適應(yīng)的，因此需要使用有效的方法和策略實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)功補(bǔ)償。為此本文首先分析了一次設(shè)計(jì)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的重要意義，對(duì)其設(shè)計(jì)原則進(jìn)行闡述，最后探討了無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)措施，旨在為相關(guān)工作提供參考。

變電站；一次設(shè)計(jì)；無(wú)功補(bǔ)償；設(shè)計(jì)分析；

1、變電的一次性設(shè)計(jì)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)研究的重要性

變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)正受到人們的高度關(guān)注，這一技術(shù)的應(yīng)用使得我國(guó)的電網(wǎng)功能趨向多樣化，這項(xiàng)技術(shù)正逐步被電力行業(yè)巨頭運(yùn)用到實(shí)際的電網(wǎng)建設(shè)中，成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵的一環(huán)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)的繁榮進(jìn)步和電力行業(yè)的提升是密不可分的。進(jìn)一步發(fā)展電力行業(yè)，不單單會(huì)成為推動(dòng)我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全發(fā)展的動(dòng)力源泉，也會(huì)成為穩(wěn)定社會(huì)秩序和廣大人民群眾日常生活的根本保障。另一方面，在變電站的整個(gè)運(yùn)作過(guò)程中，變電站設(shè)計(jì)的首個(gè)環(huán)節(jié)就是電氣主接線，同時(shí)它也是電力系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)的關(guān)鍵構(gòu)成因素之一。電氣主接線的設(shè)定已經(jīng)關(guān)系到全部電力系統(tǒng)配電裝置的分配布置以及電氣設(shè)備的選擇，還涉及保護(hù)繼電和確定自動(dòng)裝置等功能的運(yùn)作，這些因素使電氣主接線成為變電站投入電氣部分資金多少的決策關(guān)鍵。所以，研究探討變電一次設(shè)計(jì)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的存在的合理性和可行性，有著重要的意義。

2、變電站一次設(shè)計(jì)原則

具體來(lái)講，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中需要主動(dòng)貫徹以下規(guī)范原則：

2.1 需了解變電站設(shè)備的運(yùn)行情況、運(yùn)行年限、主接線方式、變電站的前期設(shè)計(jì)情況，做好有效的前期情況收資，并根據(jù)變電站的運(yùn)行現(xiàn)狀及供電負(fù)荷情況確定改擴(kuò)建的相關(guān)內(nèi)容。

2.2 對(duì)新增出線間隔的實(shí)際位置，需要聯(lián)合變電站實(shí)際間隔具體規(guī)劃位置和線路延展路徑，進(jìn)行綜合化校驗(yàn)認(rèn)證，當(dāng)其中存在雙回路架空出現(xiàn)的狀況時(shí)，為了順利規(guī)避線路跨越交叉結(jié)果，則可以依照順序加以布置。

2.3 聯(lián)合上述規(guī)范守則，進(jìn)行各設(shè)備間隔位置集中化鎖定，同步做好電氣主體接線圖和總體平面布置圖等資料的修繕工作，希望在此類(lèi)媒介精確化指導(dǎo)前提下，細(xì)致化核算新增間隔線路一切有關(guān)的參數(shù)，包括最大負(fù)荷、變電站系統(tǒng)阻抗，和母線穿越功率等。

3、電力變電設(shè)計(jì)中的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

3.1 裝置選擇

無(wú)功出力會(huì)受到靜止無(wú)功補(bǔ)償器和發(fā)生器的快速調(diào)整，能夠?qū)ω?fù)荷快速變化而出現(xiàn)的波動(dòng)和閃變的電壓進(jìn)行有效的限制，使得電壓質(zhì)量得到優(yōu)化，保證在干擾情況下，電力系統(tǒng)依舊能夠穩(wěn)定運(yùn)行，與此同時(shí)，需要對(duì)比經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平以及補(bǔ)償目標(biāo)的控制情況挑選合適的靜止無(wú)功補(bǔ)償器以及發(fā)生器，常見(jiàn)的無(wú)功缺額的情況，應(yīng)該使用可以分組投切的并聯(lián)電容器和電抗器。輸電系統(tǒng)中，依據(jù)系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定以及抑制系統(tǒng)振蕩的實(shí)際需要，需要使用響應(yīng)速度較快的靜止無(wú)功補(bǔ)償器和發(fā)生器。由于經(jīng)濟(jì)因素的影響，應(yīng)使用混合型的安裝。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償容量。

3.2 裝置的安裝

變電站中，一般主變壓器的低壓一面是用作對(duì)輸電線路充電功率補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，如果有需要也可以將其安裝在高壓側(cè)。如果在高壓側(cè)設(shè)置并聯(lián)電抗器，成本投資會(huì)比較大，并且不會(huì)跟隨負(fù)荷變化出現(xiàn)比較頻繁的投切。不能對(duì)低壓側(cè)的電壓進(jìn)行有效的控制，所以需要將電抗器首先安裝在主變壓器的低壓側(cè)。但是如果補(bǔ)償?shù)娜萘勘容^大，電抗器安裝在低壓一面會(huì)影響向負(fù)荷供電，就需要安裝在高壓一面。有調(diào)查顯示，我國(guó)的變電站并聯(lián)電容器一般是安裝在低壓側(cè)的。在主變壓器的主負(fù)荷側(cè)安裝并聯(lián)電容器，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的無(wú)動(dòng)補(bǔ)償效果。

3.3 補(bǔ)償容量

通常情況下，變電站并聯(lián)電抗器組之所以進(jìn)行補(bǔ)償就是為了要對(duì)電纜線路充電功率進(jìn)行有效的補(bǔ)償，并聯(lián)電抗器補(bǔ)償?shù)目偭繎?yīng)超過(guò)線路充電功率總和的100%。變電站運(yùn)行之初，負(fù)荷比較少，尤其是最小負(fù)荷運(yùn)行中，輸送容量不多，這時(shí)并聯(lián)電抗器需要的量是最大的，會(huì)影響變電站安裝電抗器的總體容量。

3.4 科學(xué)進(jìn)行分組裝置

諧振是諧波嚴(yán)重程度的極限狀態(tài)，會(huì)使得電容器出現(xiàn)過(guò)載情況，導(dǎo)致電容器出現(xiàn)異常振動(dòng)、聲音等，外殼出現(xiàn)變形，甚至損壞。為了避開(kāi)諧振點(diǎn)，設(shè)計(jì)電容器時(shí)就需要對(duì)系統(tǒng)諧波的含量進(jìn)行科學(xué)的測(cè)量與分析，結(jié)合電抗率進(jìn)行優(yōu)化配置，計(jì)算諧振容量，分組容量不能與諧振容量相撞。正式投入使用時(shí)，需要對(duì)投切進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)諧波分量的變化情況進(jìn)行測(cè)量，如果出現(xiàn)諧振，就需要及時(shí)采取有效的措施加以解決。

3.5 挑選合適的電容器與導(dǎo)體

當(dāng)串聯(lián)電抗器對(duì)電容器組連接之后，電容器一端的電壓就會(huì)增高，為了防止過(guò)電壓下，電容器組的長(zhǎng)期運(yùn)行出現(xiàn)的不利現(xiàn)象，需要明確電容器組額定電壓升高的情況。以往有些工程設(shè)計(jì)中并不考慮這些問(wèn)題，使得電容器在過(guò)高電壓的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，在電容器正常運(yùn)行時(shí)，不能將電容器允許的1.1倍運(yùn)行裕度進(jìn)行占用，如果運(yùn)行不正常可能會(huì)導(dǎo)致端電壓多于1.1倍的額定電壓，使得電容器組退出運(yùn)行。所以在選擇電容器組的額定電壓時(shí)需要有效避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.6 科學(xué)設(shè)計(jì)電容器組框架

在對(duì)電容器組框架進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，停電之后，需要做好檢查、清理以及問(wèn)題電容器的更換工作。檢查過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有對(duì)電容器框架設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的維護(hù)，框架上不能站腳，使得電容器的更換、清掃等工作開(kāi)展不便。因此設(shè)計(jì)框架過(guò)程中需要保證電容器組能夠得到有效的維護(hù)與檢修。工程建設(shè)中需要減少地面的占用面積，實(shí)現(xiàn)分層布置，減少用地。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)變電一次設(shè)計(jì)及其無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)分析是促進(jìn)我國(guó)電力發(fā)展的需要，所以，通過(guò)對(duì)它們的分析，從而更好的對(duì)其進(jìn)行完善，進(jìn)而加快我國(guó)電力的發(fā)展。

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