韓宏業(yè)

摘? ? 要：一直以來，變電行業(yè)在國家電力行業(yè)中占據(jù)重要的地位，隨著無功補償技術(shù)的發(fā)展，人們對變電安全問題加深了研究?；诖?，本文以變電一次設(shè)計與無功補償設(shè)計作為研究對象，探究設(shè)計的重要性，分析變電設(shè)計中無功補償?shù)膶嵺`與應(yīng)用，科學(xué)設(shè)置無功補償技術(shù)的設(shè)置目標，創(chuàng)新補償手段，提高補償技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：變電一次設(shè)計;無功補償;電容器;

1變電一次設(shè)計及無功補償設(shè)計的重要性分析

基于變電設(shè)計中的無功補償來講，其主要目的在于減少電壓損耗。在實際的設(shè)計工作中，通過進行局部補償，不但可以對供電環(huán)境進行全面改善，而且還有助于提高供電的質(zhì)量。在變電設(shè)計過程中，要想最大程度化發(fā)揮無功補償方式，就需要做好以下環(huán)節(jié)方面的合理分配，在實際的使用過程中，如若出現(xiàn)使用方式不當(dāng)，則可能影響著整個供電系統(tǒng)，同時對諧波和電壓波動造成影響。變壓設(shè)計中無功補償重要性，通常主要體現(xiàn)以下幾點內(nèi)容：其一，在進行供電時，不但可以提高輸電線路與供電設(shè)備電能的利用率，降低電能損耗，而且還有助于保證設(shè)備供電能力得到提升，這樣就會節(jié)約成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。其二，在實際的供電過程中，通過無功補償?shù)倪\用，能降低生活用電、工業(yè)用電的消耗，節(jié)約成本方面的開支，對電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用?？偠灾?，無功補償在變電設(shè)計中的運用，成功解決了傳統(tǒng)供電存在的問題，克服了傳統(tǒng)供電存在的弊端，同時還有助于降低電力企業(yè)的成本，對國內(nèi)電力事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

2無功補償概述

2.1無功補償?shù)姆绞?/p>

基于理論方面的視角下，無功補償方式主要根據(jù)實際需要而進行相應(yīng)的補償，以此來實現(xiàn)整個供電系統(tǒng)不存在無功電流。從國內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)的實際情況而言，這種無功補償方式仍然存在一定的弊端，無法完全得到實現(xiàn)。在供電系統(tǒng)中，仍然存在諸多環(huán)節(jié)進行無功運行，例如變壓器、輸電線路、電氣設(shè)備等。對這些元件無功運行提出的要求，上述無功補償方式無法滿足其要求。基于當(dāng)前無功補償方式來講，無功欠補與無功過補是最為常見的補償方式，這對電網(wǎng)具有重要的影響。

2.2無功補償?shù)幕驹?/p>

電網(wǎng)在實際的運行過程中，往往輸出無功功率和有功功率。其中有功功率直接消耗了電能，實現(xiàn)能量間的相互轉(zhuǎn)換。而無功功率不會對外做功，并且不會對電能進行消耗，以此來進行電場與磁場之間的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)電能之間的相互轉(zhuǎn)換。提供足夠的能量，為電氣設(shè)備運行所需。當(dāng)前這種能量存在一定的周期性，與電能實現(xiàn)周期性轉(zhuǎn)換，對電網(wǎng)輸出發(fā)揮著重要的作用。對具體的實施方式來講，主要將感性功率負荷與容性功率負荷的裝置進行并聯(lián)，以保證能力在兩種負荷間實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。而容性負荷輸出的無功功率可為感性負荷提供所需要的無功功率補償。此外，無功補償實質(zhì)上將原有電網(wǎng)或者變壓器提供的無功功率轉(zhuǎn)化為交流電力電容器來提供。

3變電設(shè)計中無功補償應(yīng)用分析

3.1在電容器中的應(yīng)用

將無功補償技術(shù)應(yīng)用于電容器中，可以將電容器與變壓器并聯(lián)，提高變電容性負載。這樣做可以讓電容器的功率輸出與吸收滿足變電設(shè)計需求，對變電線路內(nèi)無功電流起到良好的補償作用。想要將無功補償設(shè)計在電容器內(nèi)成功應(yīng)用，要求電力企業(yè)加大對變電設(shè)計的投入，降低無功補償裝置的資金投入，安裝時規(guī)范操作步驟，減少線路內(nèi)無功損耗產(chǎn)生的電能，并通過分散或集中裝置將損耗的電能進行合理安排。我國電力系統(tǒng)運行中，電容器與變壓器并聯(lián)后，容量占整體的90%，如果裝置應(yīng)用時節(jié)點電壓較低，就會影響無功功率的順利提升。因此，為了提升無功補償?shù)男?，電力人員需要做好系統(tǒng)電壓的調(diào)控，科學(xué)控制線路節(jié)點處的電壓。

3.2在電抗器中的應(yīng)用

將電抗器并聯(lián)設(shè)置，有利于提高電力系統(tǒng)的感性功率，保證感性功率與無功功率的平衡，降低無功功率通過電力系統(tǒng)的負荷，提高功率傳輸效率。如果電力系統(tǒng)在負載方面有明確要求，人們可以使用電抗器，應(yīng)用其無功補償設(shè)計降低感性功率的產(chǎn)生，并保證充電功率與電壓之間的平衡，使無功補償設(shè)計實現(xiàn)技術(shù)上的平衡。因此，將無功補償技術(shù)應(yīng)用于電抗器中，有利于提高電壓的穩(wěn)定性，防止電壓對系統(tǒng)造成安全隱患。

3.3在調(diào)相機中的應(yīng)用

將無功補償技術(shù)應(yīng)用于調(diào)相機中，使變電設(shè)計更加科學(xué)合理。前期應(yīng)用時，調(diào)相機是電力系統(tǒng)的主要裝置，按照勵磁運行原理對無功功率接受裝置加以改進，從發(fā)使電源發(fā)揮作用。如果勵磁不足，在無功補償技術(shù)的應(yīng)用下，裝置可以從電力系統(tǒng)中得到感性功率，從而實現(xiàn)無功補償?shù)淖饔谩ＵＧ闆r下，人們在這種模式中加入自動化控制，根據(jù)當(dāng)前無功功率的大小對裝置電壓進行調(diào)節(jié)，從而保證裝置運行的穩(wěn)定性。但是出于裝置自身性質(zhì)的原因，有功損耗比較大，如果使用小容量裝置將會不利于企業(yè)成本控制，因此在調(diào)相機中應(yīng)用無功補償技術(shù)還需要進一步研究。

4無功補償技術(shù)的流程設(shè)計

4.1設(shè)置目標

現(xiàn)如今，各地區(qū)變電所開始廣泛應(yīng)用無功補償技術(shù)，并通過設(shè)置技術(shù)實施目標強化無功補償技術(shù)的流程設(shè)計。電力企業(yè)通過對各地區(qū)的實地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)很多變電站功率因數(shù)比較低，負載變化幅度較大，部分變電站內(nèi)使用的設(shè)備都以變頻方式為主，實現(xiàn)電力的有效供應(yīng)。雖然這樣做可以滿足該地區(qū)用電戶對電能的需求，但是長時間應(yīng)用下會出現(xiàn)高次諧波，影響驅(qū)動儀器運行的穩(wěn)定性，甚至給電力系統(tǒng)帶來安全隱患。因此，要求電力企業(yè)對無功補償目標加以設(shè)備，保證無功補償設(shè)計符合變電設(shè)計需求。

SVG是新一代動態(tài)無功補償與諧波治理領(lǐng)域的技術(shù)代表。SVG動態(tài)無功補償?shù)闹麟娐钒刂葡到y(tǒng)、電抗器與IGBT功率變換器，SVG可以對功率變換器加以控制，通過對功率變換器的有效調(diào)節(jié)輸出電壓，進而調(diào)節(jié)電抗器中的電流，使SVG動態(tài)無功補償發(fā)出滿足要求的無功電流，實現(xiàn)無功補償?shù)哪康摹?/p>

4.2補償手段

在過去，人們使用集合式電容器進行無功補償，從而抑制諧波產(chǎn)生的不良影響。但是這種補償手段的效果并不明顯，諧波沒有得到高效抑制，不同等級之間，電容器容量跳躍程度較大，變電站無法實現(xiàn)精細化管理?，F(xiàn)如今，電力企業(yè)開始使用無功補償技術(shù)，通過SVG裝置調(diào)節(jié)電容器的容量，從而使電容器的響應(yīng)速度符合無功補償?shù)男阅苄枨蟆?/p>

某電力企業(yè)在應(yīng)用無功補償技術(shù)時，使用的是SVG動態(tài)無功補償，對電力系統(tǒng)的功率因數(shù)進行動態(tài)補償，降低線路損耗，從而達到節(jié)能降耗的效果。無論是整流設(shè)備，還是異步電動機，都會導(dǎo)致配電系統(tǒng)產(chǎn)生大量負荷，系統(tǒng)運行時消耗大量無功，增加線路上的損耗，不利于電壓質(zhì)量的提升，進而加大了電費支出，增加了變壓器的損耗，不利于降低企業(yè)生產(chǎn)成本。應(yīng)用SVG動態(tài)無功補償后，SVG可以隨著負荷無功的變化實現(xiàn)動態(tài)無功補償，降低線路損耗，提高供電設(shè)備利用效率。不僅如此，SVG可以實現(xiàn)諧波的動態(tài)補償，改善電能質(zhì)量。

5總結(jié)

總而言之，分析無功補償技術(shù)在變電設(shè)計中的應(yīng)用，可見我國電力企業(yè)變電站建設(shè)的發(fā)展方向，了解無功補償在變電環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵性作用。將無功補償技術(shù)應(yīng)用于電容器、電抗器中，通過并聯(lián)的方式有利于提高電力系統(tǒng)的容性負載，從而增加電網(wǎng)功率因數(shù)，保持電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻

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