变电一次设计无功补偿设计分析

吕朋

摘要：现阶段，电力工业不断进步和发展，改变经济社会发展方式，对人民日常生活产生重大影响。信息化和数字化的使用提高了电力行业的自动化控制，有效地减少了电流损失，满足了社会和人民对用电的需求，同时保证了充足的电力，降低了电力损耗。随着电力的深入使用，其在中国经济发展中的作用越来越重要，因此，现阶段提高电力无功补偿技术在电力工业发展中的作用非常重要。笔者对此进行了简要分析，希望能为无功补偿的进步和改进提供有效的帮助，并提出一些建议，希望能引起读者的共鸣。

关键词：变电设计;无功补偿;方式

中图分类号：TM63 文献标识码：A

引言

通过电网技术的升级改造，优化了电力资源的基本配置，保证了世界上人口最多的中国电力资源的合理配置。随着中国电气自动化技术的发展，中国的电气自动化技术已经赶上了世界发展的步伐，并逐渐在世界上占有一席之地，中国的变电站综合自动化技术也越来越成熟。

1变电一次设计中无功补偿设计重要性

第一，对无功功率进行补偿，能增加有功功率在主变容量中的占比。

式中： SN 为变压器额定容量; β 为变压器最大（或计算）负载率;

、 分别为补偿前后的功率因数角， Qc 为补偿装置提供的无功功率。

第二，能减少供电设备的容量，降低投资。

比如，功率因数从0.8变为0.95时，安装容量为1kVar的电容器能降低近0.52 kW 的容量;相反，如果容量增加 0.52 kW，则从原有设备的角度来讲，将极大提高容量。基于此，对新建工程和改建工程而言，需要充分考虑无功补偿，尽可能减少容量，实现节省投资的目标。

第三，有效降低线损

其中，ΔP 为线损，cosΦ 是完成补偿以后得到的功率因数，cosθ是补偿以前的功率因素。因为 cosΦ > cosθ，所以提高功率因数能降低线损率与容量，节省投资，提高有功功率的实际输送比例，提升企业综合效益。

无功补偿是确保供电系统安全可靠运行的关键，在变电站设计过程中应做好主电线的设计，无功补偿设计应保证其存在的可行性和合理性，以保证电力系统的正常运行，才能有效促进我国电力工业的健康持续发展。

2分析变电一次设计的内容

2.1对无功补偿设计的分析

2.1.1无功补偿方式

电网中主要有几种无功补偿方式：第一，集中补偿，在变电所低压侧线路中配置并联电容器，第二，分组补偿，在馈出线的用户侧开关站内安装并联电容器，第三，就地补偿，在用户侧感性负载位置安装并联电容器。

集中补偿与分组补偿两种方式容量小，利用率很高，能补偿变压器及并联线路上的无功功率。就地补偿优点是面积最大，补偿效果最好，缺点容量配置大，而且电容器的实际利用率很低，比较适合用于个别容量比较大的感性负载设备，感性负载与电容器通过保护装置和控制器一同投切，实现无功就地平衡，在减少损耗的基础上提高出力，对年运行时间超过1000h的感性负载设备而言，建议采用这种补偿方式，更加经济有效。

2.1.2补偿容量的确定

电网中主要采用集中补偿，在变电所低压侧线路中配置并联电容器，无功补偿设备与馈线并联，进而得知，无功补偿设备无功负荷的总容量与各个亏出线上所有回路的无功负荷的总容量接近。

在确定无功补偿容量时需充分考虑下列两点：第一，轻负荷的条件下，应防止过补偿，出现倒送无功，会明显增加功率损耗，经济性差，同时感性负载设备也会低效率工作，并发热。第二，随着功率因数的不断提高，补偿具有的减少损耗能力将逐渐减小，因此提高功率因数时一般不能超过0.95。

按照目前电容器技术水平以及规范要求，当电容器容量小于6000Kvar时，采用开口三角电压或者零序电流保护，当电容器容量大于等于6000Kvar时，采用差压保护。

2.1.3基本原理

主接线是电能传输过程中最关键的。其质量和适当的应用将直接影响电能传输过程的安全性和可靠性，以及电网的最终经济效益。因此，在主接线的设计过程中，充分发挥变电站的功能，使配电更加灵活。在实际运行过程中，必须保证电力系统运行中的稳定性、安全性和可靠性，并能积极适应中国不断变化的经济调度和政策变化，及时调整运行方式。在初始设计和运行过程中，变电站的主要接线可以满足基本电力需求，最大限度地降低资源成本和时间，在保护群众的电力需求下提高经济效益。

2.1.4维护检修

维修人员必须对主要无功补偿装置及电缆进行定期的短期本地检查和长期全面检查，一旦发现安全问题必须立即采取相应措施，防止于微观，坚决杜绝一切安全问题。

2.2变电站无功补偿技术的应用

为了电网无功保持平衡，需要在变电站内安装集中无功补偿装置，采用電容器与电抗器串联组合设备，设备与母线通过含有断路器的开关柜连接。主要目的就是保持电网无功平衡，改善功率因数，保证终端变电所母线侧电压，补偿输电线路及变电站主变的无功损耗。

2.3研究探讨无功补偿设计的措施

从理论层面到分析论述，无功补偿应在系统应用到适当的地方，结合我国现行电网建设的实际情况，还需要对铁路进行科学规划和管理，提高设备的稳定性，并结合多种专业的特点，整体提高系统的稳定性和可靠性。首先，要根据各职能部门和管理者的相关建设计划合理分配各部门的建设情况，充分发挥管理的优势和作用，充分发挥被动的特点和优势。其次，要选择合适的电力设备系统，提高无功补偿技术的应用质量。同时，应严格控制和管理硬件质量，不能选择低价和不合格的组件，因为硬件质量不合格将直接影响电力系统的建设，增加电力风险系统运行，增加相关的成本支出，给用电带来很大的不便。再次，有必要加强新设备的建设，更好地促进不同设备之间的适应性和兼容性，技术人员还需要配备科学的质量检查电源保护系统，测试系统，以确保功率的选择设备可以发挥最大的作用，为电力系统的稳定运行提供强有力的支持。

虽然中国幅员辽阔，资源丰富，但能源和资源的分配极不平衡，各地区存在明显差距。因此，建立更多的变电站以合理化和安全的电力传输是非常必要的。无功补偿设计通过一些合理有效的方法将电力传输到全国各地，可以有效保护广大人民群众的使用需求。因此，中国在很多地方建立了变电站，通过合理的电气线路设计，最大限度地提高了我国电能的传输效率，更有效地减少了电能传输过程中的部分用电量，大大提高了能源资源在传输和应用过程中的利用效率。

3无功补偿技术发展前景

在经济社会发展阶段，中国现有的电力市场日趋完善，无功补偿的未来发展方向是不断改革和优化电力系统，始终遵循以人为本的发展理念，为经济社会发展提供坚实的物质服务保障，同时节省大量成本。值得一提的是，随着全球经济竞争的加剧，中国的电力市场发生了很大的变化，但电力工业的进步主要是为人们安全，高效的用电提供了保障。无功补偿技术是电力工业快速发展的关键，它不仅可以节省大量的成本和资源，保证人的安全，还可以实现经济效益和社会效益的最大化，更好地提高电力行业的服务质量和服务效率，进一步提高电力行业的服务水平，同时还可以降低电力系统的运行成本，保证电力的安全和功效。

结束语

综上所述，根据电力系统的实际情况选择合适的补偿方式能有效降低电网损耗，降低电压波动范围和谐波量，从而大幅度提高电网供电质量。

参考文献：

[1]张秋莉.变电一次设计及无功补偿设计分析[J].中国新技术新产品，2016（01）：76.

[2]刘雪，杨璞.变电一次设计中无功补偿设计分析[J].电子世界，2016（20）：115+117.

[3]周倪.浅析变电一次设计过程的细节问题[J].科技与创新，2017（05）：101+104.

[4]李鹏云，张帆.变电一次设计中无功补偿设计分析[J]. 电子世界，2016（15）：137.

[5]蒋和博.110kV变电站增容改造变电一次设计分析[J]. 建材与装饰，2017（27）：217-218.