變電設計中無功補償裝置的設計方式

湯少彥

（國網寧德供電公司，福建 寧德 352100）

變電設計中無功補償裝置的設計方式

湯少彥

（國網寧德供電公司，福建 寧德 352100）

我國電力工業迅速發展，為我國經濟社會發展水平的不斷提高做出了突出貢獻。但是從我國的電力工業總體的發展情況來看，因為地理環境、水資源、經濟發展規模的差別，導致我國的發電廠分布并不均衡。想要確保電力工作的順利進行，需要做好無功補償裝置的有關工作，這樣做的良好效果是能夠有效提高電力系統運行的穩定性能。本文主要從無功補償的重要原理入手，詳細地分析無功補償的基本情況，針對變電設計工作中無功補償的方式，對于變電設計工作中無功補償裝置的設計方式進行詳細地分析和探討。

變電設計；無功補償；裝置；設計方式

隨著社會發展，人們生產生活中對于電能的要求越來越高，衡量電能質量的一個重要指標是電壓。電壓對于電路的整體運行情況具有重要意義，做好電壓的控制和管理工作，將能夠有效減少線路損失的問題，在很大程度上保證了電網的穩定運行，為人們提供良好的電力資源做出重要貢獻。無功電力是影響電壓質量的一個重要因素，做好無功電力的控制和管理工作，能夠有效提高整體的供電水平。做好變電設計工作中無功補償裝置的設計工作，能夠有效提高電網運行的整體效果，節約有限的電力資源，促進電力資源的優化配置。

1.無功補償的重要原理

無功補償主要是將具有感性功率負荷和容性功率負荷的裝置進行有效地結合，使其在同一電路上進行相互作用，能夠有效提高能量轉化的實際效果，增強電力運行的整體效果。感性負荷工作將其所需要的一些無用功率通過可有容性負荷輸出的無功功率進行補償。無功補償在實際的運行中，主要是指將原來使用的無功功率進行轉化，這些無功功率主要是通過變壓器或者電網進行提供的，對于電力運行具有重要影響，而在將其進行轉化之后，能夠使其通過交流電力的電容器進行提供。通常情況下，電流負荷為感性狀態，不論是工業負荷還是民用負荷，從電路運行的實際情況來看，電感負載是需要大量無功功率進行補償的。無功功率在電力系統的運行當中，主要有兩條補償路徑：一種是由補償電容器進行提供的，另一種是由輸電系統進行提供的。這兩種補償方式雖然不同，但是在實際的電力系統運行過程當中，這兩種補償方式能夠起到良好的作用，發揮良好的效果，體現在電力系統當中，主要是都能夠提供良好的無功功率。無功補償的基本原理主要是通過電力運行系統中的具體情況而決定的，這其中還有無功功率自身的因素存在。通過無功補償的基本原理，能夠為電力運行過程中的后續工作順利開展提供重要的前提條件。根據無功補償的原理進行分析、處理，能夠做好無功補償裝置的設計和制作工作，這對于提高電力運行效率，節省大量的電力資源起到良好的效果。無功補償的原理圖如圖1所示。

2.變電設計工作中無功補償的方式

在變電設計工作中，不可避免地會涉及無功補償問題。輸電線路、變壓器以及電力系統中的運行電路都需要無功電路的存在，這對于電力系統的正常運行具有重要意義。完全有用的功率是只存在于理論建設當中的，而在電力運行系統的實際工作當中，對于無功十分需要。變電設計工作當中，進行無功補償的方式主要有采用并聯電容器的分散安裝形式，在單臺電機處進行無功補償，在用戶車間的配電屏和配電變壓所進行無功補償等等。無功補償主要存在于電路運行系統當中的一些關鍵環節，這對于電力運行系統起著至關重要的影響作用。通過無功補償，能夠在很大程度上促進電力運行效果。無功補償能夠在提高運行效率，減緩機械設備的磨損，增強電力運行的安全性方面都發揮重要作用。

3.變電設計中無功補償裝置的設計方式

想要做好無功補償工作，就需要針對無功補償的裝置進行設計。在變電設計的工作中做好無功補償裝置的設計工作，能夠為無功補償工作的順利進行發揮良好的促進作用。無功補償裝置在進行設計的時候，需要遵循一定的要求標準進行，這主要是由無功裝置的相關規定決定的，同時還需要考慮到無功補償裝置的實際使用范圍。110kV變電站主變低壓側在變電站的無功補償中有重要影響，電壓等級的不同，導致無功補裝置在實際運行當中有不同的使用效果。針對110kV變電站主變低壓側無功補償裝置的使用境況進行設計，能夠有效提高無功補償裝置的使用效果。對110kV變電站主變低壓側無功補償裝置進行設計時，所遵循的無功補償容量配置原則主要包括：電力運行在處于輕負荷的狀態指示，進行配電倒送無功會影響到功率損耗情況嚴重，這種情況不利于供電工作的經濟性，應該盡可能地予以避免；單位補償容量通常是隨著功率因數的升高而逐漸降低的，因而，在進行無功補償裝置的設計工作時，可以將功率的因數調到0.95，這樣能夠起到促進電力安全運行的良好效果，同時還能夠使得節能效果達到最好。配電變壓器無功補償的容量計算方法主要是按照具體問題具體分析的原則進行的，針對110kV變電站不同型號、不同的低壓側功率因數，對無功補償配置容量進行計算。110kV變電站主變低壓側無功補償裝置能夠起到降低無功功率線路傳遞浪費電力資源的效果，有效減少了電力的損耗情況，因而做好110kV變電站中無功補償裝置的設計工作，能夠對于電力運行過程中的電力損耗起到一定程度的緩解作用。

表1　額定容量和電容器組的分組級別差關系分析

本次研究以某變電站為例，在實際生產運行過程中因生產連續性因素的影響，要求電氣設備可連續運行，因此在生產中提出了實用性強的分組方案，分組標準與容量選擇都以生產實際為前提，將備用設備停運外，負荷表中每套設備均有一臺設備運行。基礎生產中實際運行的設備負荷總量為19120kW，其中Ⅰ段、Ⅱ段每段荷總量為9560kW，動態無功容量為8790kW，其中Ⅰ段、Ⅱ段每段荷總量為4395kW，無功基礎總量為774kVA，動態無功總量為356kVA。根據上述結果從產品中選擇額定功率容量恰當的電容器完成補充，分組容量級別以表1為依據。

結語

我國電力系統始終處在良好的發展狀態之中，隨著社會經濟發展水平的不斷提高，電網建設規模逐漸擴大，但是我國的國情決定了變電站分布不均的現實情況。無功補償裝置，能夠有效提高電網電能的傳送質量，對于減少電網運行過程中的線路損耗問題起到良好的促進作用。在變電設計工作中做好無功補償裝置的設計工作，能夠有效維持電網運行的安全性和穩定性，同時在很大程度上還能夠促進社會經濟的發展，保障人們的生產生活。

［1］王林.簡析變電設計中無功補償裝置的設計方式［J］.科技展望，2015（4）：84-85.

［2］楊琳.變電設計中無功補償裝置的設計方式探析［J］.通訊世界，2014（15）：118-119.

［3］聶寧.變電設計中無功補償裝置的設計方式探析［J］.通訊世界，2015（5）：124.

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