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

吳勁松

摘 要： 本文主要針對(duì)當(dāng)前新時(shí)代背景下的變電一次設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，首先簡(jiǎn)要解析了無(wú)功補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)概念，然后提出當(dāng)前變電一次設(shè)計(jì)中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的重要性，最終結(jié)合具體的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)來(lái)解析無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 變電一次設(shè)計(jì);無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì);有效性

在電網(wǎng)發(fā)展的背景下，智能電網(wǎng)發(fā)展普及并開始對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)和改造，希望優(yōu)化當(dāng)前的電力基礎(chǔ)設(shè)施配置，最終實(shí)現(xiàn)電力資源的合理配置。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)以及智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我國(guó)在電網(wǎng)建設(shè)中已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，電網(wǎng)普及與建設(shè)也受到國(guó)際認(rèn)可，對(duì)于電網(wǎng)中的變電而言直接關(guān)系著電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，希望在變電一次設(shè)計(jì)中引入無(wú)功補(bǔ)償，保證變電系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.無(wú)功補(bǔ)償概述

在變電站以此設(shè)計(jì)中引入無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕康氖窍Ｍ軌蚪档碗娋W(wǎng)功率因數(shù)，從而能夠最大限度的降低電網(wǎng)系統(tǒng)中的線路損耗。無(wú)功補(bǔ)償主要將感性功率和容性功率進(jìn)行并聯(lián)，并以此作為轉(zhuǎn)化器，通過轉(zhuǎn)化器完成系統(tǒng)中能量的轉(zhuǎn)化，在能量轉(zhuǎn)換和無(wú)功功率輸出的過程中還往往進(jìn)行補(bǔ)償，通過特定方式實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。其中在變電以及電網(wǎng)系統(tǒng)中涉及到的電動(dòng)機(jī)和變壓器均屬于感性功率負(fù)荷的范疇，而電容器則屬于容性功率負(fù)荷的范疇，將兩者進(jìn)行并聯(lián)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的降低，最終在變電系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)的表現(xiàn)是降低電能損耗。

2.變電一次設(shè)計(jì)中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)重要性

在當(dāng)前社會(huì)迅速發(fā)展，變電系統(tǒng)以及電網(wǎng)系統(tǒng)迅速普及的背景下，智能電網(wǎng)建設(shè)以及變電站自動(dòng)化建設(shè)也開始受到人們的關(guān)注與重視，希望通過這一建設(shè)來(lái)推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)多元化發(fā)展，因此在這一方面進(jìn)行了大量的工作。畢竟我國(guó)的各項(xiàng)建設(shè)，包括人們的生活和電力發(fā)展息息相關(guān)，因此只有保障變電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，才能夠保障人們的生活質(zhì)量和社會(huì)秩序的穩(wěn)定。

變電一次設(shè)計(jì)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的應(yīng)用其實(shí)質(zhì)是希望能夠彌補(bǔ)變電系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)存在的系統(tǒng)漏洞，從而保障系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)而言，變電站是基本組成本分也是關(guān)鍵組成部分，只有保障變電站的安全運(yùn)行，才能夠保障供電系統(tǒng)和整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。同時(shí)變電站也是電力系統(tǒng)中分配能源與電力的主體，主要起著電能輸送和電能傳遞的重要作用，加強(qiáng)電氣主接線設(shè)計(jì)相關(guān)工作，對(duì)于變電站穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。目前，我國(guó)以及供配電企業(yè)十分注重電氣主接線的設(shè)計(jì)工作，在這一過程中尤其注重電氣設(shè)備的選擇和電力系統(tǒng)配電配置相關(guān)工作。在當(dāng)前變電站的相關(guān)工作和發(fā)展中，無(wú)論是一次設(shè)計(jì)還是無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，都必須要保證其合理性、科學(xué)性以及可行性，才能夠保證各項(xiàng)工作的有效性。

3.變電一次設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的流程設(shè)計(jì)

3.1設(shè)置目標(biāo)

對(duì)于當(dāng)前變電一次設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)而言，要想進(jìn)行這一項(xiàng)工作首先必須要明確工作目標(biāo)。首先一般需要針對(duì)變電所的功率因數(shù)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究，在以往研究以及自己的工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大部分變電所的功率因數(shù)均比較低，但負(fù)載變化和波動(dòng)幅度又較大，另外我國(guó)目前變電所中的設(shè)備進(jìn)行電力供應(yīng)過程中主要采用變頻的方式進(jìn)行，這些因素導(dǎo)致變電所中出現(xiàn)高次諧波，嚴(yán)重影響并威脅大型驅(qū)動(dòng)儀器。針對(duì)當(dāng)前變電所的這種運(yùn)行現(xiàn)狀，有必要設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償目標(biāo)。

3.2補(bǔ)償手段

在變電所中的無(wú)功補(bǔ)償中主要采用集合式的電容器，但是這種傳統(tǒng)方式不僅僅不能有效的進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，而且在諧波抑制方面效果也欠佳。主要是由于傳統(tǒng)的集合式電容器本身性能原因，等級(jí)跳躍程度過大不能滿足當(dāng)今變電所精細(xì)化、高質(zhì)量的發(fā)展需求。綜合考慮各種因素，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)建議在當(dāng)前變電所一次設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)中采用SVG裝置來(lái)進(jìn)行容量調(diào)節(jié)，這種SVG裝置能夠很好滿足無(wú)功補(bǔ)償各方面的性能要求。

3.3補(bǔ)償設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在變電一次設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)中必須將控制點(diǎn)的合理選擇作為首要任務(wù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)功率因數(shù)變化進(jìn)行分析，了解其波動(dòng)（增大或減小）情況。為保證無(wú)功補(bǔ)償質(zhì)量還應(yīng)該綜合分析無(wú)功補(bǔ)償裝置，充分了解其靈敏性和相關(guān)性能，針對(duì)性能和實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用，最大限度的降低高次諧波的影響與威脅。

4.變電設(shè)計(jì)中的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用

4.1在電容器中的應(yīng)用

變電一次設(shè)計(jì)中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，電容器中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是最關(guān)鍵部分，主要通過電容器和電動(dòng)機(jī)（變壓器）的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，通過這種設(shè)計(jì)能夠增強(qiáng)變電容性負(fù)載。經(jīng)過設(shè)計(jì)和處理之后進(jìn)行功率輸出和吸收等相關(guān)操作，最終能夠?qū)崿F(xiàn)感性無(wú)功電流的補(bǔ)償。在電容器無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)中采用這種設(shè)計(jì)方法能夠降低成本和投入，而且這種設(shè)計(jì)方案的實(shí)際安裝相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠提高無(wú)功補(bǔ)償?shù)男剩瑫r(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償降低線損能耗的目的。我國(guó)目前很多變電站的一次設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)中主要采用這種方法進(jìn)行，占比基本達(dá)到90%。但在這種設(shè)計(jì)方法中必須要注意節(jié)點(diǎn)電壓，保證節(jié)點(diǎn)電壓在一定范圍內(nèi)，不能過低，如果過低就會(huì)降低無(wú)功功率補(bǔ)償效率。

4.2在電抗器中的應(yīng)用

對(duì)于電抗器要想實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，可以將其裝置進(jìn)行并聯(lián)能夠有效提高系統(tǒng)的感性功率，并且能夠保證感性功率和容性無(wú)功功率的平衡，對(duì)于整個(gè)線路和其中的設(shè)備而言，能夠有效的減輕負(fù)載，對(duì)于功率傳輸是具有重要意義的。如果變電系統(tǒng)中對(duì)負(fù)載和功率傳輸提出了明確要求，為滿足這些要求將電抗器并聯(lián)就能夠?qū)崿F(xiàn)，并有效的降低感性功率。在進(jìn)行電抗器變臉的時(shí)候，還需要保證其小于容性充電功率，為實(shí)現(xiàn)這一目的需要引入無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行保持。

4.3在調(diào)相機(jī)中的應(yīng)用

對(duì)于變電設(shè)計(jì)而言，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐漫長(zhǎng)，而在無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用中調(diào)相機(jī)是整個(gè)變電系統(tǒng)的前期主要裝置。調(diào)相機(jī)主要能夠和勵(lì)磁運(yùn)行條件充分結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功功率接受裝置的改進(jìn)，這樣能夠保證電源作用充分發(fā)揮。當(dāng)變電系統(tǒng)中出現(xiàn)欠勵(lì)磁的情況時(shí)，調(diào)相機(jī)能夠從系統(tǒng)中獲得相應(yīng)的感性功率進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。一般在調(diào)相機(jī)的工作和應(yīng)用中還往往引入自動(dòng)化流程控制，通過自動(dòng)化流程控制不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)功功率的大小調(diào)節(jié)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)裝置電壓的控制，最終對(duì)于整個(gè)裝置而言，穩(wěn)定性會(huì)提高。但在調(diào)相機(jī)的應(yīng)用中需要考慮多個(gè)因素，其中比較重要的因素即成本因素和投入問題。

5. 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展前景

在當(dāng)前智能電網(wǎng)和自動(dòng)化電網(wǎng)的發(fā)展背景下，對(duì)電力市場(chǎng)的要求越來(lái)越高，精細(xì)化成為發(fā)展趨勢(shì)之一。無(wú)功補(bǔ)償作為關(guān)鍵技術(shù)，能夠完善電力系統(tǒng)的各種漏洞和問題，必然是未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)還需要不斷的對(duì)無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行創(chuàng)新和改革，希望能夠以較低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓δ?。進(jìn)而能夠提高系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，為人們生活以及生產(chǎn)提供保障，保障用電的有效性和用電的安全性。

結(jié)論

在當(dāng)前發(fā)展中各項(xiàng)建設(shè)穩(wěn)步進(jìn)行，變電一次設(shè)計(jì)和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)對(duì)變電站而言變得十分重要。選用科學(xué)的一次設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償方式能夠有效保障變電所的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于有效安全供電是具有重要意義的。同時(shí)，為進(jìn)一步提高無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的質(zhì)量，降低無(wú)功補(bǔ)償?shù)某杀荆粌H僅需要研究人員進(jìn)行大量的研究和工作，另外對(duì)于工作人員而言也需要進(jìn)行大量的努力，為無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)提供實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，并提高水平，為無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)與運(yùn)行提供重要保障。

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