變電設計中無功補償裝置的設計方式

劉澤

【摘 ?要】在信息化時代背景下，越來越多先進的技術在供電設計中得到了應用，其中，無功補償技術在該領域的應用，成功彌補了傳統(tǒng)技術存在的不足，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。文章主要對變電設計無功補償的基本原理、方式及重要性進行了詳細的介紹，并重點對變電設計中的無功補償的應用做了探討。

【關鍵詞】變電設計;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，也為無功補償技術的實踐與應用提供發(fā)展空間?，F如今，無功補償已經成為我國變電一次設計的重要發(fā)展方向，通過無功補償技術的應用，有利于實現電力資源的科學調控，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 變電設計中無功補償的重要性

基于變電設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量。在變電設計過程中，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，并在此基礎上，合理選擇補償裝置。通過當前這種設置，可以最大程度化提高網絡的利用率，降低網絡的損耗，進而全面提高電網的質量。在實際的使用過程中，如若出現使用方式不當，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。變壓設計中無功補償重要性，通常主要體現以下幾點內容：其一，在進行供電時，不但可以提高輸電線路與供電設備電能的利用率，降低電能損耗，而且還有助于保證設備供電能力得到提升，這樣就會節(jié)約成本，實現經濟效益的最大化。其二，在實際的供電過程中，通過無功補償的運用，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，對電網企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用?？偠灾?，無功補償在變電設計中的運用，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

結合變電站實際特點，對于無功補償技術而言，主要有以下幾種形式，如變電站不創(chuàng)、隨機補償、跟蹤補償等，以下將對其各種補償方式的優(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：即提高輸出電網功率因數、對供電中斷進行增壓、對主變壓器實施無功補償的彌補。結合以上說明，該種補償方式主要有并聯電容器、同步調相機及相關電氣設備及元件組成，其便于管理特點屬于其應用的一大優(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，以起到無功補償的作用。該種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了解低壓電容器組，以實現無功補償。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備復雜，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 變電設計中無功補償應用分析

4.1 在電容器中的應用

將無功補償技術應用于電容器中，可以將電容器與變壓器并聯，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計需求，對變電線路內無功電流起到良好的補償作用。想要將無功補償設計在電容器內成功應用，要求電力企業(yè)加大對變電設計的投入，降低無功補償裝置的資金投入，安裝時規(guī)范操作步驟，減少線路內無功損耗產生的電能，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后，容量占整體的90%，如果裝置應用時節(jié)點電壓較低，就會影響無功功率的順利提升。因此，為了提升無功補償的效率，電力人員需要做好系統(tǒng)電壓的調控，科學控制線路節(jié)點處的電壓。

4.2 用電客戶的無功率補償

其一，通過發(fā)揮無功補償技術的優(yōu)勢，促使用戶的用電指數達到相關標準規(guī)定，以此來滿足國家預測指數要求，實現電費補償的目標?；谙嚓P部門的大力支持下，需要加大對無功補償的宣傳推廣，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，實現用戶的無功率補償。其二，將無功補償技術應用到配電網中，不但可以降低電能消耗，而且還有助于實現電網運行效率的整體提升，這在一定程度上緩解了用戶的經濟壓力。

4.3 配電主線路無功補償系統(tǒng)設計

從變電站無功補償的設計來講，其主要結構應包括以下幾個組成，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、模數轉換芯片等組成。實現對無功補償系統(tǒng)的設計，其關鍵在于對以上三部分進行設局，具體如下：對于補償支路的設計，其主要是通過TSC閥組來對信號實現控制，以最終達到控制對整個補償回路控制的目的。再如刺激轉換支路的設中，通過各類互感器的使用可在一定程度上起到調壓及穩(wěn)壓的目的，已實現無功補償控制。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如通過有效的數據采集及分析，對整個電網的供應情況進行了解，并實現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

采用了RS-485異步串行通信技術，RS-485的接口電平較低，不易損壞接口電路的芯片;數據最高傳輸速率為10Mbps;采用平衡驅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，能很好的滿足電網中的通訊要求。

5 結束語

在變電設計過程中，電力企業(yè)通過無功補償技術的應用，極大地提升了電網運行的穩(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?；诖耍娏ζ髽I(yè)要逐漸提高對無功補償技術重視程度，加大對該技術的宣傳推廣力度，使其在電力領域發(fā)揮著更大的作用。此外，無功補償技術在變電設計中的應用，還有助于降低電氣設備運行中的能力的消耗，通過實施無功補償技術，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時，需要重點分析其應用的原理，選擇科學的補償方式，達到無功補償的效果最優(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）