变电设计中无功补偿装置的设计方式探析_2

1、    变电设计中无功补偿装置的设计方式探析    王丽娟摘 要：电力系统的应用对城市化发展做出重要的推动作用，同时随着城市用电量的不断增加，对电力系统的安全性和可靠性也提出了更高的要求，而在电力系统运行的过程中，通过无功补偿装置可以对电力系统中的电压进行调节，在本文中笔者将对变电设计中无功补偿装置设计方式进行深入分析。关键词：变电设计；无功补偿装置；设计方式doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.15.2030 前言在经济建设快速发展过程中，电网建设与电网普及覆盖面不断扩大，但是由于我国电网建设起步较晚，易出现供电不良、供电分布不

2、均等现象，这对城市用电造成了一定的影响，而无功传输可以减少电网电压输送损耗，因此为了能够更好的提高电网电能输送量，为居民用电量提供有效保障，加强变电设计中无功补偿装置设计方式研究就显得越发重要。1 变电设计中无功补偿概述及设计原理国家电力部门规定，将功率因素达到0.9或者0.9以上的用户定义为高压用户，而现下低压用户功率也要达到0.850.9之间，由此可以看出我国用户用电功率是比较大的，而随着城市化进程的不断加快，城市用户的不断增大，电力系统无法满足大功率负荷，就易出现供电不良、供电分布不均等现象，无功补偿就是无功功率补偿，在电网系统之中进行无功补偿，可以使电网功率因数提升，从而减少电压输送过

3、程中的损耗，这样就可以起到提升电功率，改善用电环境的应用目的。而无功补偿涉及方式有很多，如调相机设计、电容器设计、电抗器设计、静止无功发生器设计，这些设计方式的无功补偿设计原理，就是电路系统中安装相关装置，从而衡电力系统容性无功功率与感性无功功率，对线路进行无功补偿，这也可以被称之为无功补偿法1。2 變电设计中无功补偿装置的设计方式探析2.1 调相机设计在进行变电设计无功补偿装置设计时，调相机设计是以往最常使用的一种设计方式，具体而言，调相机无功补偿设计方式应用过程中，主要是利用了同步调相机这一装置设备，此种装置设备与发电机的原理大致相同，是通过励磁运行作用让电力系统中接收到无功功率，而当欠励

4、磁运行时，电力系统又可以将感性电磁再次传输出去，这样就实现最佳的无功负荷运行效果2。因此在进行调相机无功补偿设计时，重要的就是对励磁运行装置进行调节控制，从而实现同步调相机对装置中无功功率电压的吸收或者输出，为电力系统的安全运行提供最大限度的保障。但是值得注意的是，在进行调相机无功补偿设计时，由于同步调相机属于旋转式机械，在运用的过程中有功损耗比较大，因此若是使用的同步调相机容量比较小，易造成成本方面的浪费，因此在电网系统运行需求量不断增加的今天，利用调相机进行无功补偿设计还应不断进行改进。2.2 电容器设计电容器设计也是变电设计中无功补偿装置设计的一种常见方式，电容器无功补偿设计，就是在电网

5、中并联电容器，从而实现容性负载提升，这样电网系统在进行容性功率吸收或者输出时，就可以更好的实现线路中感性负荷方面的无功要求，进而实现最佳的无功补偿效果。同时利用电容器进行无功补偿设计，投资费用比较少，并且调试方便，既可以集中式的进行使用，也可以分散性的进行设置，因此此种设计当时的灵活性是比较好的。由于电容器无功补偿设计具有如此多的优势，因此有数据调查显示，在我国已经有90%的电网系统利用电容器设计进行无功补偿3。但是在利用电容器进行无功补偿时，必须要保障无功功率与节点电压数值之间呈现一种正比例关系，这样才能减少电力系统之中电压的损耗，若是在进行电容器无功补偿设计时，无法满足这一要求，实际补偿效

6、果也会受到一定的影响，这是现下应用电容器无功补偿设计方式的一大难点，为此还需不断的加强电容器无功补偿设计方式方面的研究4。2.3 电抗器设计利用电抗器进行无功功率补偿，电抗器设计主要就是将电抗器并联在一起，从而实现无功补偿效果，应用此种设计方式可以增加感性无功功率，从而起到平衡电力系统容性无功功率与感性无功功率的作用，因此电抗器无功补偿设计方式在一些输送功率比较小，负荷比较轻的电网系统中，具有很好的无功补偿效果，同时对于早期的电网系统以及一些新建的电网系统中，都可以进行使用5。但是在应用电抗器进行无功补偿设计时，若是导线中的电容性使容性充电功率提升，从而导致电网系统中的感性无功功率降低，在进行

7、电抗器设计时，必须要保障电压水平衡，维持系统中的无功平衡率，这样才能防止电力系统内部的电压增大，从而对电力系统的运行安全造成影响。2.4 静止无功发生器设计在电网技术快速发展的过程中，在进行电路系统无功补偿时，开始尝试使用静止无功发生器设计，此种设计方式主要是在线路之中加一个自变换电流，从而实现无功补偿作用。在静止无功发生器设计中，可以对交流电压相位进行控制，但是却不会受到交通电压的幅值影响，通过完成交流上的相位，进行更好的无功功率输出或者吸收，并且只有将scg启动时，才能对电容进行充电，进而建立直流电压。而在正常运行过程中，因为会存在一定的消耗，电流失量无法垂直，因此可以利用svg进行功率补

8、偿。但是由于此种设计方式，不能与电网直接进行连接，因此在将其应用到高压系统之中，必须要利用串变压器进行连接。3 总结在城市化进程快速发展的过程中，城市用电量需求不断加大，因此易出现供电不良、供电分布不均现象，而无功传输可以减少电网电压输送损耗，为此能够更好的推动我国电力事业稳健发展，加强变电设计中无功补偿装置的设计方式研究至为重要。参考文献：1汤少彦.变电设计中无功补偿装置的设计方式j.中国新技术新产品，2016（15）：70-71.2聂宁.变电设计中无功补偿装置的设计方式探析j.通讯世界，2015（05）：124-125.3杨琳.变电设计中无功补偿装置的设计方式探析j.通讯世界，2014（15）：118-119.4吴