變電設(shè)計中無功補償裝置的設(shè)計方式

劉澤

【摘 ?要】在信息化時代背景下，越來越多先進的技術(shù)在供電設(shè)計中得到了應(yīng)用，其中，無功補償技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用，成功彌補了傳統(tǒng)技術(shù)存在的不足，不但提升了供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，而且還有助于降低能源方面的消耗，對電力事業(yè)的發(fā)展有重要的作用。文章主要對變電設(shè)計無功補償?shù)幕驹怼⒎绞郊爸匾赃M行了詳細的介紹，并重點對變電設(shè)計中的無功補償?shù)膽?yīng)用做了探討。

【關(guān)鍵詞】變電設(shè)計;無功補償;基本原理

中圖分類號：TM63 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

1 引言

隨著城市化進程的加快，各地用電需求持續(xù)上升，這不僅推動了電力企業(yè)的發(fā)展，也為無功補償技術(shù)的實踐與應(yīng)用提供發(fā)展空間。現(xiàn)如今，無功補償已經(jīng)成為我國變電一次設(shè)計的重要發(fā)展方向，通過無功補償技術(shù)的應(yīng)用，有利于實現(xiàn)電力資源的科學(xué)調(diào)控，完善變電站工作環(huán)境，為電力企業(yè)的運營提供便利條件。

2 變電設(shè)計中無功補償?shù)闹匾?/p>

基于變電設(shè)計中的無功補償來講，其主要目的在于減少電壓損耗。在實際的設(shè)計工作中，通過進行局部補償，不但可以對供電環(huán)境進行全面改善，而且還有助于提高供電的質(zhì)量。在變電設(shè)計過程中，要想最大程度化發(fā)揮無功補償方式，就需要做好以下環(huán)節(jié)方面的合理分配，例如，有功功率、無功功率、電流大小以及測量電壓等，并在此基礎(chǔ)上，合理選擇補償裝置。通過當前這種設(shè)置，可以最大程度化提高網(wǎng)絡(luò)的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)的損耗，進而全面提高電網(wǎng)的質(zhì)量。在實際的使用過程中，如若出現(xiàn)使用方式不當，則可能影響著整個供電系統(tǒng)，同時對諧波和電壓波動造成影響。變壓設(shè)計中無功補償重要性，通常主要體現(xiàn)以下幾點內(nèi)容：其一，在進行供電時，不但可以提高輸電線路與供電設(shè)備電能的利用率，降低電能損耗，而且還有助于保證設(shè)備供電能力得到提升，這樣就會節(jié)約成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。其二，在實際的供電過程中，通過無功補償?shù)倪\用，能降低生活用電、工業(yè)用電的消耗，節(jié)約成本方面的開支，對電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。總而言之，無功補償在變電設(shè)計中的運用，成功解決了傳統(tǒng)供電存在的問題，克服了傳統(tǒng)供電存在的弊端，同時還有助于降低電力企業(yè)的成本，對國內(nèi)電力事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

3 變電站無功補償方式及優(yōu)缺點說明

結(jié)合變電站實際特點，對于無功補償技術(shù)而言，主要有以下幾種形式，如變電站不創(chuàng)、隨機補償、跟蹤補償?shù)龋韵聦ζ涓鞣N補償方式的優(yōu)缺點進行分析與說明，具體如下所示：（1）變電站補償。該種補償形式主要有三個方面的用途：即提高輸出電網(wǎng)功率因數(shù)、對供電中斷進行增壓、對主變壓器實施無功補償?shù)膹浹a。結(jié)合以上說明，該種補償方式主要有并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機及相關(guān)電氣設(shè)備及元件組成，其便于管理特點屬于其應(yīng)用的一大優(yōu)勢，但實施效果不理想，不能起到明顯的降低電網(wǎng)能耗的目的。（2）隨機補償。該種補償方式主要先通過將電動機并聯(lián)在低壓電容器上，后將電動機、控制裝置及保護裝置同時投入使用并切換，以起到無功補償?shù)淖饔谩Ｔ摲N方式從安裝較多考慮，投資小及占地空間小，且安裝較為方便，不易發(fā)生故障等可在變電線路運行維護中獲得較好的應(yīng)用。但由于該種方式屬于補償勵磁無功為主，在電動機無功補償中應(yīng)用較為合適。（3）跟蹤補償。該種補償方式的主要作業(yè)原理是利用無功補償投切裝置將配電變壓器的低壓側(cè)了解低壓電容器組，以實現(xiàn)無功補償。該種補償方式的主要優(yōu)點在于能夠跟蹤無功負荷，使用較為方便，收效較好。但主要缺陷在于資金投入大及所需設(shè)備復(fù)雜，如某一細小元件損壞等均會對其最終的補償效果造成顯著的影響。因而對于該技術(shù)主要在大容量大負荷的配電站中使用，如專用配電變壓器方面等。

4 變電設(shè)計中無功補償應(yīng)用分析

4.1 在電容器中的應(yīng)用

將無功補償技術(shù)應(yīng)用于電容器中，可以將電容器與變壓器并聯(lián)，提高變電容性負載。這樣做可以讓電容器的功率輸出與吸收滿足變電設(shè)計需求，對變電線路內(nèi)無功電流起到良好的補償作用。想要將無功補償設(shè)計在電容器內(nèi)成功應(yīng)用，要求電力企業(yè)加大對變電設(shè)計的投入，降低無功補償裝置的資金投入，安裝時規(guī)范操作步驟，減少線路內(nèi)無功損耗產(chǎn)生的電能，并通過分散或集中裝置將損耗的電能進行合理安排。我國電力系統(tǒng)運行中，電容器與變壓器并聯(lián)后，容量占整體的90%，如果裝置應(yīng)用時節(jié)點電壓較低，就會影響無功功率的順利提升。因此，為了提升無功補償?shù)男剩娏θ藛T需要做好系統(tǒng)電壓的調(diào)控，科學(xué)控制線路節(jié)點處的電壓。

4.2 用電客戶的無功率補償

其一，通過發(fā)揮無功補償技術(shù)的優(yōu)勢，促使用戶的用電指數(shù)達到相關(guān)標準規(guī)定，以此來滿足國家預(yù)測指數(shù)要求，實現(xiàn)電費補償?shù)哪繕恕；谙嚓P(guān)部門的大力支持下，需要加大對無功補償?shù)男麄魍茝V，積極采取有效措施，提升用戶的節(jié)約電能的意識，降低能源方面的消耗，實現(xiàn)用戶的無功率補償。其二，將無功補償技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)中，不但可以降低電能消耗，而且還有助于實現(xiàn)電網(wǎng)運行效率的整體提升，這在一定程度上緩解了用戶的經(jīng)濟壓力。

4.3 配電主線路無功補償系統(tǒng)設(shè)計

從變電站無功補償?shù)脑O(shè)計來講，其主要結(jié)構(gòu)應(yīng)包括以下幾個組成，如包括補償支路、采集支路、微機控制等部分。以上三個部分，在其應(yīng)用中存在不同的功能。如補償支路主要是由真空斷路器、進閘管閥組及電抗器等組成。采集支路又有互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片等組成。實現(xiàn)對無功補償系統(tǒng)的設(shè)計，其關(guān)鍵在于對以上三部分進行設(shè)局，具體如下：對于補償支路的設(shè)計，其主要是通過TSC閥組來對信號實現(xiàn)控制，以最終達到控制對整個補償回路控制的目的。再如刺激轉(zhuǎn)換支路的設(shè)中，通過各類互感器的使用可在一定程度上起到調(diào)壓及穩(wěn)壓的目的，已實現(xiàn)無功補償控制。另外，對于微機控制，其主要使得無功補償控制更加的自動機智能化，U如通過有效的數(shù)據(jù)采集及分析，對整個電網(wǎng)的供應(yīng)情況進行了解，并實現(xiàn)對無功補償功率的控制，可使得控制更加的安全及有效。

4.4 基于RS-485通信技術(shù)

采用了RS-485異步串行通信技術(shù)，RS-485的接口電平較低，不易損壞接口電路的芯片;數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps;采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好;最大的通信距離約為1219M，并且控制簡單，成本低，能很好的滿足電網(wǎng)中的通訊要求。

5 結(jié)束語

在變電設(shè)計過程中，電力企業(yè)通過無功補償技術(shù)的應(yīng)用，極大地提升了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與安全性，為電力事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。基于此，電力企業(yè)要逐漸提高對無功補償技術(shù)重視程度，加大對該技術(shù)的宣傳推廣力度，使其在電力領(lǐng)域發(fā)揮著更大的作用。此外，無功補償技術(shù)在變電設(shè)計中的應(yīng)用，還有助于降低電氣設(shè)備運行中的能力的消耗，通過實施無功補償技術(shù)，成功解決了傳統(tǒng)電力企業(yè)存在的問題。在運用無功補償技術(shù)時，需要重點分析其應(yīng)用的原理，選擇科學(xué)的補償方式，達到無功補償?shù)男Ч顑?yōu)化，促進電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：哈密電力實業(yè)開發(fā)有限公司）