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

侯富江

摘 要：我國(guó)的變電行業(yè)在電力行業(yè)占據(jù)的經(jīng)濟(jì)比重逐漸增大的趨勢(shì)下獲得了快速的發(fā)展，且在近些年來(lái)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的頻率越來(lái)越高。在新形勢(shì)下人們對(duì)變電安全和變電質(zhì)量關(guān)注的程度越來(lái)越高，為了滿足大量用電人群的要求就需要對(duì)變電一次進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)，并且將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行合理地應(yīng)用。本文將對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行介紹，并且分析了其在變電設(shè)備中的應(yīng)用，最后對(duì)其流程進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：變電一次設(shè)計(jì)；無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)；應(yīng)用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.142

0 引言

近些年來(lái)我國(guó)的用電需求一直保持著上升的趨勢(shì)，這也就從一定程度上促進(jìn)了電網(wǎng)和相關(guān)電力企業(yè)的發(fā)展，在新的背景下變電站無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的越來(lái)越多，而且這種技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了現(xiàn)階段我國(guó)變電流程中主要的發(fā)展方向，這樣能夠在較大程度上加強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)有的電力資源進(jìn)行調(diào)控。在近些年來(lái)的發(fā)展中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)形成了較為完善的應(yīng)用體系并為變電站的工作提供了極大的便利。

1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮?jiǎn)單介紹

無(wú)功補(bǔ)償主要的目的是提高電網(wǎng)功率因數(shù)從而達(dá)到降低供電系統(tǒng)中線路的損耗，這種技術(shù)能夠把感性功率與容性功率并聯(lián)之后當(dāng)作轉(zhuǎn)化器進(jìn)而完成能量轉(zhuǎn)化，并且進(jìn)行無(wú)功功率的輸出過(guò)程中兩者能夠通過(guò)特殊的方式進(jìn)行補(bǔ)償。而感性功率負(fù)荷主要指的是電動(dòng)機(jī)以及變壓器等，而容性功率負(fù)荷主要指的是電容器，通過(guò)兩者的并聯(lián)能夠降低無(wú)功功率在電網(wǎng)中存在的概率，這樣就可以大幅度降低相關(guān)線路和設(shè)備由于傳遞無(wú)功功率而造成的電能損耗。

2 變電設(shè)計(jì)中的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用

（1）在電容器中的應(yīng)用。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電容器中的應(yīng)用主要是將其與電動(dòng)機(jī)或者變壓器進(jìn)行并聯(lián)，這樣能夠增高變電的容性負(fù)載，在這樣的前提下然后再將其功率進(jìn)行輸出和吸收從而滿足變電線路中感性無(wú)功電流的要求和補(bǔ)償?shù)淖饔谩＿@種應(yīng)用方案能夠在一定程度上降低無(wú)功補(bǔ)償?shù)馁Y金投入，在安裝過(guò)程中的操作比較簡(jiǎn)單且具有較高的效率，能夠減少線路中無(wú)功損耗的消耗的電能，還能夠根據(jù)具體情況采取集中或者分散的配置。通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段變電站中的無(wú)功補(bǔ)償容量資料的調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)在電力系統(tǒng)中將電容器與電動(dòng)機(jī)或者變壓器進(jìn)行并聯(lián)的容量大約能占總體的百分之九十。但是在這種裝置應(yīng)用的過(guò)程中節(jié)點(diǎn)電壓如果過(guò)低就會(huì)對(duì)無(wú)功功率的提成造成相當(dāng)大的難度，這主要是由于其與線路的節(jié)點(diǎn)電壓的平方成正比，這種情況就會(huì)造成在電壓改變之后系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償效率降幅明顯[1]。

（2）在電抗器中的應(yīng)用。將電抗器進(jìn)行并聯(lián)能夠在其裝置中起到極其關(guān)鍵的作用，這種將電抗器并聯(lián)的方式可以提升系統(tǒng)中的感性功率并在一定程度上保持了與容性無(wú)功功率之間的均衡，能夠在系統(tǒng)中減輕線路和設(shè)備的負(fù)載，還可以在功率傳輸方面產(chǎn)生重要作用。當(dāng)電力系統(tǒng)在負(fù)載和功率傳輸方面有著明確的要求時(shí)通過(guò)將電抗器并聯(lián)能夠在較大程度上減小感性功率。但是考慮到部分時(shí)候需要保證其要小于容性的充電功率進(jìn)而使電壓得到平衡，在這種情況下就需要使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行維持，如果沒(méi)有得到必要的操作電壓就會(huì)上升到一定程度進(jìn)而對(duì)流程的進(jìn)行產(chǎn)生安全威脅[2]。

（3）在調(diào)相機(jī)中的應(yīng)用。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在變電設(shè)計(jì)中應(yīng)用的時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)比較漫長(zhǎng)，而在應(yīng)用的前期主要是將調(diào)相機(jī)作為系統(tǒng)中的主要裝置，調(diào)相機(jī)的工作原理主要是結(jié)合勵(lì)磁運(yùn)行的條件對(duì)無(wú)功功率的接收裝置進(jìn)行了改進(jìn)從而能夠使其電源發(fā)揮出相應(yīng)的作用，當(dāng)出現(xiàn)欠勵(lì)磁的狀況時(shí)進(jìn)行運(yùn)行的過(guò)程中能夠從系統(tǒng)中獲得感性功率從而達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｒ话闱闆r下在這種運(yùn)行模式中會(huì)加入自動(dòng)化流程控制，能夠根據(jù)無(wú)功功率的大小而對(duì)裝置的電壓進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)進(jìn)而確保其整個(gè)裝置的穩(wěn)定性不受影響。但是考慮到其由于自身性質(zhì)的原因有功的損耗一般情況下會(huì)比較大，而如果采用小容量則會(huì)大幅度增加資金投入。通過(guò)現(xiàn)今社會(huì)中調(diào)相機(jī)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用還停留在生產(chǎn)過(guò)程中，相信在控制技術(shù)快速發(fā)展的社會(huì)背景下其性能也能夠相較于現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)大幅度地改進(jìn)[3]。

3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的流程設(shè)計(jì)

（1）設(shè)置目標(biāo)。在現(xiàn)實(shí)生活的變電所應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)首先需要設(shè)定相應(yīng)的目標(biāo)。通過(guò)實(shí)地調(diào)查研究之后的結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)變電所的功率因數(shù)相對(duì)比較低，并且負(fù)載變化的幅度和速度都處于較高的水平，再加上部分變電所中應(yīng)用到的設(shè)備都是運(yùn)用變頻的方式進(jìn)行電力供應(yīng)，這就容易出現(xiàn)高次諧波，從而對(duì)其大型驅(qū)動(dòng)儀器運(yùn)行的安全性造成了較大的威脅，根據(jù)這樣的情況需要對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)進(jìn)行設(shè)置[4]。

（2）補(bǔ)償手段。傳統(tǒng)方式下的集合式電容器在無(wú)功有效補(bǔ)償以及抑制諧波的方面不能產(chǎn)生較為明顯的效果，這主要是由于其容量在每個(gè)等級(jí)之間跳躍程度過(guò)大，不能滿足現(xiàn)今社會(huì)在變電所中的精細(xì)化要求。在現(xiàn)階段的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用中，可以考慮使用SVG裝置進(jìn)行其容量的調(diào)節(jié)，并且在響應(yīng)速度等方面的性能也能夠進(jìn)行保證。

（3）補(bǔ)償設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的設(shè)計(jì)時(shí)首先需要提高關(guān)注程度的就是選擇合理的控制點(diǎn)；其次需要在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)功率因數(shù)的增大或者減小進(jìn)行識(shí)別；然后還要對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的靈敏性能和響應(yīng)操作耗費(fèi)的時(shí)間進(jìn)行合理化的掌控，這樣才能保證降低高次諧波對(duì)其造成的威脅。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的概念和應(yīng)用介紹可以看出其能夠在我國(guó)電力行業(yè)和變電環(huán)節(jié)中能夠起到關(guān)鍵性的作用。現(xiàn)階段的補(bǔ)償技術(shù)設(shè)計(jì)在變電流程中主要體現(xiàn)在了將電容器和電抗器進(jìn)行并聯(lián)提高整體系統(tǒng)的容性負(fù)載進(jìn)行增大電網(wǎng)的功率因數(shù)，在這種情況下能夠大幅度降低線路中由于無(wú)功功率造成的電能損耗情況，從而對(duì)我國(guó)電力行業(yè)以及電力企業(yè)的發(fā)展提供了促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳金潔.變電一次設(shè)計(jì)及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（08）：00219.

[2]張紅麗，劉福鎖，李威.動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置提高多饋入直流恢復(fù)的布點(diǎn)方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2016（05）：133-138.

[3]張海鵬，林舜江，劉明波等.低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償及效益評(píng)估系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016（04）：129-136.

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