特高壓變電站低壓側(cè)無功補(bǔ)償裝置

曹晉

摘要：隨著社會(huì)生活水平的不斷提升，人們對于電力的需求也會(huì)不斷的增多，在這樣的條件下，必須要保證有效的無功就地補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，才能夠充分的保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)一步提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)定。本文通過對于目前階段幾種非常重要的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而重點(diǎn)分析變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)對于現(xiàn)代變電站建設(shè)和維護(hù)的重要功能，并且針對變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行解決，保證了有效變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的完善。

關(guān)鍵詞：高壓無功;就地補(bǔ)償;補(bǔ)償容量

引言：

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，無論是城市化建設(shè)還是工業(yè)化的發(fā)展，都已經(jīng)離不開電力系統(tǒng)的支持，而且電力系統(tǒng)的發(fā)展對于國民經(jīng)濟(jì)的提升也有著巨大的貢獻(xiàn)。從目前我國的電力系統(tǒng)發(fā)展情況來看，必須通過變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)裝置來改善電力資源的高效利用，為我國的電力體系發(fā)展創(chuàng)造良好的前景。由于不同的用電設(shè)備之間的補(bǔ)償方式有著非常明顯的區(qū)別，所以為了達(dá)到良好的補(bǔ)償效果，就必須要通過正確的補(bǔ)償方式來得以實(shí)現(xiàn)。在這樣的要求下，必須保證接線方式的正確，才能幫助用電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)就是針對高壓電容器的一種補(bǔ)償方式，通過變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)，進(jìn)一步提高社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的具體功能分析

由于我國的工業(yè)發(fā)展水平不斷提高，對于電力系統(tǒng)的感性負(fù)載也帶來了較大的壓力。尤其是廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的交流異步電機(jī)，不僅容易造成電力系統(tǒng)的消耗大增，而且也容易造成電力成本的浪費(fèi)，影響用電單位的收支平衡。通過變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)能夠有效的緩解這種情況[1]。

所謂的變電站高壓無功補(bǔ)償方式就是將電容器與用電設(shè)備相連接，讓這兩者之間能夠共同工作。通過變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)一對一補(bǔ)償，有效的提高補(bǔ)償效率，而且還能夠進(jìn)一步保護(hù)電路的損耗，有效降低線路的壓力，從而增加電路的使用壽命。除此之外，變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)方便快捷，應(yīng)用簡單，而且成本較低，所以變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用在大型電機(jī)或者功率較大的用電設(shè)備中。但是在變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，必須要連接串熔斷器，保證電機(jī)不會(huì)發(fā)生故障。通過變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的連接，能夠保證用電設(shè)備和電容器之間的同步工作。變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的無功補(bǔ)償方式非常簡單，但是卻能夠帶來非常良好的收益。一方面，通過變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用能夠大幅度降低電力損耗，所以能夠有效的提高節(jié)能效果。如果對于額定容量比較大的高壓電容來說，就必須采用變電站高壓無功補(bǔ)償方式，不僅能夠產(chǎn)生非常良好的節(jié)能效果，而且還能夠有效的提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定。

二、變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）變電站高壓無功補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)

變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)能夠根據(jù)接入的各種運(yùn)行方式與電壓進(jìn)行相互調(diào)整，從而有效的保證變電站就地平衡，有效緩解對于電線路徑的消耗。所以變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)置必須要合理的選擇變電站無功補(bǔ)償?shù)难b置型號(hào)，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的情況來合理選擇補(bǔ)償與控制的保護(hù)方式。定期進(jìn)行安全檢修，從而有效的提高變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。

由于變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)裝置在補(bǔ)償?shù)倪^程中采用一對一的補(bǔ)償機(jī)制，補(bǔ)償方式非常合理，而且具有良好的穩(wěn)定性，所以不會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)、欠補(bǔ)的情況，還可以保證電容器和電機(jī)之間的同步運(yùn)行，所以變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的補(bǔ)償方式是補(bǔ)償效果昀好的一種方式。而且，在運(yùn)行的過程中，變電站高壓無功補(bǔ)償裝置能夠與電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)同步工作，也就無需安裝自動(dòng)投切設(shè)備。在進(jìn)行相應(yīng)的投切操作中，更不需要額外的自動(dòng)投切設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)。除了這些優(yōu)點(diǎn)之外，變電站高壓無功補(bǔ)償裝置還具有接線簡單、布置方面、易于維護(hù)等特點(diǎn)，非常符合電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行需求。

（二）變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)的電氣接線

無功就地補(bǔ)償相關(guān)裝置的電氣接線也非常簡單，由于變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)采取了內(nèi)部放電電阻電容器的設(shè)計(jì)，所以整體的裝置非常的小巧，不占空間，適用消費(fèi)者在不同的場景下適用，所以消費(fèi)者完全可以根據(jù)自己的實(shí)際情況來選擇不同的變電站高壓無功補(bǔ)償裝置來自行安裝。

（三）變電站高壓無功補(bǔ)償容量的計(jì)算

在計(jì)算高壓交流異步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償容量時(shí)，可以利用總功率因數(shù)法來確定補(bǔ)償容量，即 Q=P1（tanarccosΦ1-tanarccosΦ2）=Pn/η（tanarccosΦ1-tanarccosΦ2）。在這個(gè)總功率因數(shù)法公式中，Q代表著總功率，tanarccosΦ1代表著電動(dòng)機(jī)額定功率因數(shù)角的正切值;tanarccosΦ2代表著目標(biāo)總功率因數(shù)角的正切值;P代表著電動(dòng)機(jī)的輸入功率。所以在我們實(shí)際的變電站高壓無功補(bǔ)償容量計(jì)算的過程中，一定要注意不能夠用 Pn來代替 P，這樣的算法是錯(cuò)誤的。正確的應(yīng)該是 P1=Pn/η。從這樣的關(guān)系就能夠看出，P1大于 Pn，所以只有明確了變電站高壓無功補(bǔ)償容量計(jì)算方法中各個(gè)符號(hào)所代表的具體含義，才能夠明確變電站高壓無功補(bǔ)償正確的容量，如果在 Pn當(dāng)做 P1的情況下，計(jì)算得出的補(bǔ)償容量是小于實(shí)際補(bǔ)償容量的，這樣就會(huì)造成補(bǔ)償容量無法達(dá)到要求的問題。

（四）變電站高壓無功補(bǔ)償裝置的經(jīng)濟(jì)效益

變電站高壓無功補(bǔ)償裝置能夠給電力系統(tǒng)帶來非常高的經(jīng)濟(jì)效益[2]。一方面，變電站高壓無功補(bǔ)償能夠大幅度的減少電費(fèi)消耗情況，從而有效降低電能的輸出，節(jié)省電力系統(tǒng)的損耗，有效的提供供電設(shè)備的容量，而且還能夠有效減少電力消耗的費(fèi)用，避免電壓損失，從而全面的提升電力系統(tǒng)的綜合收益。

三、變電站高壓無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

某變電站有兩臺(tái)主變電位于 35kv配電設(shè)備和 10kv配電設(shè)備之間，并且每臺(tái)變壓器的容量均為 9000kva。在這個(gè)變電站中，主接線是 35kv雙電源的內(nèi)接線，10kv單母線分段接線。通過利用無功補(bǔ)償系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效的提高電壓質(zhì)量，并且保證了電力系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。

通過變電站高壓無功補(bǔ)償裝置應(yīng)用，能夠根據(jù)高壓電力電容器組的核心部件來有效提高變電站高壓無功補(bǔ)償?shù)氖褂们闆r。如果整個(gè)系統(tǒng)缺少了這個(gè)變電站高壓無功補(bǔ)償裝置，不僅影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定行，而且對于周邊城市供電需求的保障產(chǎn)生影響。如果負(fù)載率小于 50%時(shí)，供電效率就會(huì)嚴(yán)重的波動(dòng)，無法正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。但是通過連接了變電站高壓無功補(bǔ)償裝置之后，能夠始終保持整體的負(fù)載率高于 80%，那么就能夠輕松的應(yīng)對功率的變化，基本上滿足周邊居民的用電需求。但是，變電站高壓無功補(bǔ)償裝置在實(shí)際使用的過程中起到的效果并不明顯，由此可見，要想保證變電站高壓無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行的效果，就必須采用增大就地補(bǔ)償容量或者在高壓母線上增加變電站高壓無功補(bǔ)償裝置的使用，這樣才能夠發(fā)揮出昀大的功效，保證變電站運(yùn)行的平穩(wěn)。

結(jié)論：

在采用變電站高壓無功補(bǔ)償裝置情況下，能夠顯著的提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證供電質(zhì)量，進(jìn)一步減少電力能源的消耗，保證節(jié)約電力資源。而且通過變電站高壓無功補(bǔ)償裝置的連接，能夠帶來穩(wěn)壓的功能呢，進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。本文通過對于變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析，為在電力系統(tǒng)中進(jìn)一步推廣提供了相關(guān)的研究資料，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳岱，周薇.論變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)研究，2017，（10）：221-222（2017-11-06）.

[2]陳岱，周薇.論變電站高壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)研究，2017，（10）：221-222.