淺談變電設(shè)計中的無功補償

摘要：當(dāng)前變電設(shè)計中的無功補償對于電力建設(shè)有著關(guān)鍵性的意義，而深入地對相關(guān)項目重難點進(jìn)行分析是促進(jìn)電力建設(shè)及改進(jìn)的關(guān)鍵點。文章針對這一方面的內(nèi)容展開了論述，分析了變電設(shè)計中的無功補償，同時對設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)重點加強的部位和需要重點改進(jìn)的部位均進(jìn)行了研究，旨在不斷促進(jìn)現(xiàn)代化變電設(shè)計無功補償?shù)乃疁?zhǔn)及效益，更好地促進(jìn)我國電力建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：無功補償；變電設(shè)計；電力建設(shè)；無功損耗；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）31-0120-02

無功負(fù)荷是滯后功率因數(shù)運行的用電設(shè)備所吸收的功率，由于存在有電力線路和變壓器上的無功損耗，要保障電網(wǎng)無功充足，需進(jìn)行無功補償。無功補償可以通過自動化控制裝置和相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)，確保電網(wǎng)無功充足、功率因數(shù)符合要求，另外運用無功補償，還可以全面減少變壓器和輸電電線之上的能量損耗，以確保整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于相關(guān)技術(shù)可靠性較強、穩(wěn)定性強且利用率較高，所以無功補償逐步成為了最為核心的電網(wǎng)建設(shè)工作之一，在實踐的工作中，不僅需要對無功補償?shù)闹攸c及難點進(jìn)行論述，加強無功補償?shù)慕ㄔO(shè)水準(zhǔn)，同時還需要加強完善電力線路的繼電保護(hù)，對其根本意義和基本措施途徑加以探討。

1 無功補償技術(shù)綜述

目前電力系統(tǒng)中的電力負(fù)荷大部分屬于感性負(fù)荷，電網(wǎng)除了需向其提供有功功率之外，還需要提供無功功率。在電力系統(tǒng)運行的任何時刻，電源發(fā)出的無功功率總是等于同時刻系統(tǒng)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)的無功損耗之和。無功不足，電壓水平降低，為保證系統(tǒng)運行電壓水平合格，電力系統(tǒng)的無功功率需保持平衡。電力系統(tǒng)的無功電源包括發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、電力電容器、靜止補償器，其在電力系統(tǒng)中的運用根據(jù)電網(wǎng)的容量及特點配置。大容量、集中配置在系統(tǒng)中樞點的常采用同步調(diào)相機(jī)過靜止補償器，小容量、分散的無功補償可采用靜電電容器。

2 無功補償發(fā)展前景分析

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力系統(tǒng)的不斷更新，無功補償成為維護(hù)電力系統(tǒng)正常運行的重要舉措。系統(tǒng)的管理者與執(zhí)行者需要提高自身電力及其自動化專業(yè)知識的儲備，專業(yè)素質(zhì)與自身實踐相結(jié)合，更好地發(fā)展無功補償技術(shù)。無功補償技術(shù)十分復(fù)雜，需對電流和電壓進(jìn)行同步嚴(yán)格控制。隨著電力市場的慢慢發(fā)展，無功補償已經(jīng)成為主要改革的方向，本著為人民服務(wù)又節(jié)省各種費用，從如今的發(fā)展模式來看電力市場已經(jīng)發(fā)生了一些變化，再利用一些有利產(chǎn)品進(jìn)行市場開發(fā)和擴(kuò)張，一系列的改變都是為以后的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)，而引領(lǐng)整個市場發(fā)展的關(guān)鍵就在于優(yōu)點大于缺點的產(chǎn)品，那就是無功補償，是一款帶來許多效益的產(chǎn)品，既科學(xué)又實用、安全的系統(tǒng)，充分利用其多功能的利用價值全方位地服務(wù)群眾，并不斷地提高服務(wù)質(zhì)量，為整個電力服務(wù)行業(yè)增加動力。同時減少電功率的損失量，降低運行成本，保證電壓的穩(wěn)定，增加用電安全。

3 變電設(shè)計中無功補償?shù)姆诸?/p>

無功補償指的是無功功率補償，當(dāng)前無功功率較高的電力系統(tǒng)可以使用更多消耗無功的電力設(shè)備，無功補償對生產(chǎn)生活用電有著顯著的改善作用，且無功補償?shù)氖褂眠€可全面減少其中的電量損失，保證穩(wěn)定的輸出功率。無功補償?shù)脑O(shè)備在變電站之中是核心裝置之一，其不僅可以為整個電力系統(tǒng)的運營提供穩(wěn)定的電力保障，保證最為穩(wěn)定且合適的電壓，同時還可以全面提升電力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和電力利用率。一旦無功補償設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)異常，則很有可能會導(dǎo)致輸出電壓不穩(wěn)定，難以滿足廣大用戶用電需求，且易增加用電的危險性。當(dāng)前使用的無功補償可分多種基本類型，包括發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、電力電容器、靜止補償器補償方式，變電設(shè)計中主要考慮采用靜電電容器無功補償方式。電力電容器并接于電網(wǎng)，向系統(tǒng)供給感性無功功率，供給的無功功率Qc與其端電壓U成正比，即Qc=U2/Xc。因由多個電容器連接組成，容量可大可小，可集中可分散，功率損耗小，無旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)方便。

由于科學(xué)的不斷向前發(fā)展，技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的環(huán)狀配電網(wǎng)的建設(shè)為各個區(qū)域的用電和生活均帶來了深遠(yuǎn)影響，但是，由于電力故障的增加，使得維修和檢測均出現(xiàn)了一定影響，對生產(chǎn)和生活的正常用電也產(chǎn)生了一定影響。正是由于上述的原因，更突顯出了無功補償?shù)闹匾裕裕诋?dāng)前無功補償?shù)慕ㄔO(shè)和技術(shù)發(fā)展歷程之中，需要綜合性地使用自動化控制技術(shù)，增加電壓的穩(wěn)定性，以確保我國電網(wǎng)建設(shè)的供電平衡性，全面增加輸出功率的效率。

4 無功補償改進(jìn)措施分析

從理論的層面加以分析及論述，無功補償應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)之中運用到恰當(dāng)?shù)牟课唬Y(jié)合我國當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)的實際情況，還需要針對各條線路進(jìn)行科學(xué)化的規(guī)劃及管理，改善裝備的穩(wěn)定性，并且結(jié)合多個專業(yè)的特性，從整體著手，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性進(jìn)行改善。

首先，需要結(jié)合各個職能和管理者的相關(guān)建設(shè)規(guī)劃，合理分配各個部門的建設(shè)情況，充分發(fā)揮出管理的優(yōu)勢及效應(yīng)，全面發(fā)揮出無功補償?shù)奶卣骱蛢?yōu)勢。

其次，需要妥善選擇合適的電力設(shè)備系統(tǒng)，加強無功補償技術(shù)的運用質(zhì)量。同時，要對硬件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制管理，不可選擇價格低廉且不合格的元件，因為硬件的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)會直接影響到電力系統(tǒng)的建設(shè)，并且增強電力系統(tǒng)運營的危險性，增加相關(guān)成本開支，對用電造成極大的不便。

再次，需加強新設(shè)備的建設(shè)，更好地促進(jìn)不同設(shè)備之間的匹配性和兼容性提升，技術(shù)人員還需要對配備的電力保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的質(zhì)量檢查，對系統(tǒng)進(jìn)行檢驗，以確保所選擇的電力設(shè)備可以發(fā)揮出最大的效應(yīng)，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供最大程度的維護(hù)。

最后，需要在無功補償?shù)脑O(shè)計過程之中結(jié)合各個專業(yè)的知識和內(nèi)容，諸如機(jī)電工程、機(jī)械繪圖、電氣自動化、電氣建設(shè)以及電力工程等，將各個專業(yè)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行結(jié)合，加強各個部門之間的協(xié)調(diào)與聯(lián)系，并且對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的要求，在驗收環(huán)節(jié)之中還應(yīng)當(dāng)增強工作的次序性，增強工作的時效性，以分級補償為基本的原則，在實踐之中不斷摸索和改良，及時發(fā)現(xiàn)不足且及時改進(jìn)，以確保電力系統(tǒng)運營的穩(wěn)定性和平衡性。對于電力系統(tǒng)的建設(shè)而言，應(yīng)當(dāng)將全面規(guī)劃、合理布局以及就地平衡等作為工作的核心原則，充分地凸顯出分級補償?shù)幕咀饔茫瑢o功補償進(jìn)行科學(xué)化的配置，凸顯出降損的核心地位，將集中式的補償以及分散式補償進(jìn)行有效地結(jié)合，使得供電部門的工作可以與用戶的無功補償有效結(jié)合，進(jìn)而落實相關(guān)無功補償?shù)呐渲眉肮芾硪c，促進(jìn)無功補償經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。

5 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)對當(dāng)前電力系統(tǒng)變電設(shè)計之中無功補償?shù)闹攸c及難點進(jìn)行綜合的分析，從實際的角度出發(fā)，深入并且細(xì)致地論述了無功補償?shù)闹攸c及難點，同時對設(shè)計環(huán)節(jié)之中應(yīng)當(dāng)重點加強的部位和需要重點改進(jìn)的部位均進(jìn)行了細(xì)致的研究，旨在不斷促進(jìn)現(xiàn)代化變電設(shè)計無功補償?shù)乃疁?zhǔn)及效益，更好地促進(jìn)我國電力建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展。

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作者簡介：羅福強（1986-），男（彝族），云南楚雄人，云南電網(wǎng)公司昆明供電局助理工程師，研究方向：變電運行。