标准变电一次设计及无功补偿设计分析李宁

标准变电一次设计及无功补偿设计分析李宁

李宁

（浙江华云电力工程设计咨询有限公司310000）

摘要：变电站作为电力系统中重要的组成部分，在电能输配送环节起到了关键的作用，其设备安全性与效率对于区域电力系统有着决定性的影响。在变电一次设计中结合地区实际情况以及输配电需求进行变电站选址，进行合理的接线设计与设备设置，并通过无功补偿技术的引入限制损耗，提升电网经济性，这一系列工作都是为了全面提升新时期电网建设水平，保证满足地区的用电需求。本文针对标准变电一次设计及无功补偿设计的相关内容展开探索研究，旨在提供一定的参考与借鉴。

关键词：变电；一次设计；无功补偿

1问题的提出

在电力系统中，变电站是不可或缺的环节，与我国电力行业的进步发展息息相关。变电站是我国供电系统正常运作的基础保障，也是参与电能输配送调节控制的关键枢纽。在变电站的整个运作过程中，变电站设计的首个环节就是电气主接线，同时它也是电力系统基础建设的关键构成因素之一。电气主接线的设定关系到全部电力系统配电装置的分配布置以及电气设备的选择，还涉及保护继电和确定自动装置等功能的运作。所以，研究探讨变电一次设计和无功补偿设计的存在的合理性和可行性，有着重要的意义。

2标准变电一次设计内容分析

2.1变电站的地理位置选择

对输电距离的合理控制才能有效地选择变电站地址，比较选择得出最佳的方案。将变电站的地址建在辐射范围最大的区域，有利于降低输电的成本费用和电能在传输过程中的巨大损耗量，从而有效地减少我国的能源资源的使用。另一方面，变电站的地址选择还应该考虑地质环境这一层面，变电站对环境的影响是否在环境的承受范围，运行是否真正的合理可靠，在保证不影响环境的基础上增强和延长变电站的使用效率和寿命。总之，节约资源和降低成本是合理选择变电站地理位置必须考虑的两个因素。

2.2变电站主接线

主接线在电能的输送过程中最为关键，它的质量好坏和应用是否得当，将直接影响电能的输送过程的安全性以及可靠性，同时影响电网最终的经济效益。因此，在电气主接线的设计过程中注意我国电网配置中的变动，在变电站的设计过程中要尽可能的使变电站的功能更加丰富，电力分配更加的灵活。在实际的操作过程中，一定要保障电力系统操作运行的稳定性、安全性和可靠性，还要积极适应我国经常变化的经济调度和政策变动，通过这些措施来保障操作过程的安全。在开始的设计和运行过程中，变电站主接线才能满足基本的功率需求，最大程度上的降低资源和时间成本，从而保障广大人民群众的用电需求，提升电网的经济效益，促进社会发展。另一方面，在运行的过程中，要充分考虑我国供电负荷量，使变电站的主接线可以承受电压的大小和进出线回路数的最大额度，不会因为电压需要强和供电次数多出现超负荷的问题。除此之外，主接线在设计的过程中需要进行试运营，在运营的过程中收集数据，并根据数据对变电站设计进行科学的分析，避免出现浪费资源的状况。最后，相关工作人员要对变电站的主接线进行多次检查和维修，从而延长线路的使用寿命，杜绝一切安全问题发生。

3电力变电设计中的无功补偿技术应用

3.1调相机

同步调相机是最早把无功补偿运用到设备中的，其工作的原理与空载运作的同步电动机相似，即利用励磁运行的作用使得系统接收到无功功率，进而使得无功电源发挥作用；如果在欠励磁的情况下运行，系统便会把感应功率传输给它，从而发挥无功负荷的效果。励磁运行的相应设备装置中会安装自动调节装置，使得同步调相机能够按照该装置产生的电压对吸收或者输出的无功功率作出相应的改变，通过调节电压来确保系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械，这就决定了其有功损耗过大。而且同步调相机如果采取小容量，则会导致其单位容量的成本显著提升。就现阶段的情况而高，此无功补偿的装置仍然只是在生产中使用，随着控制技术的不断进步，使得其控制性能也获得了一定程度的改善。

3.2电容器

无功补偿中电容器的运用其工作原理就是将电容器并联在系统当中以提升系统的容性负载，进而再向系统输出或者吸收容性功率，完成感性负荷以及线路对于感性无功功率的需求，最终实现无功补偿的作用。利用电容器来实现无功补偿具备一系列的优点，比如一次性投资以及运行费用较少，安装调试便捷、效率高、损耗低，不仅可以集中使用，也可以分散装设。就目前的情况而言，我国电力系统中有90%的无功补偿容量都是通过并联电容器来实现的。但是，该装置提供的无功功率与对应节点电压数值的平方具有正比例的关系，这就决定了节点电压如果很低的情况下想要提升无功功率难度很大，对于补偿效果来说，改变系统电压的时候，就会使得该装置的补偿效果显著降低。

3.3电抗器

并联电抗器在无功补偿装置中是非常重要的组成部分，其最大的优势在于能够通过增加感性无功功率，从而实现对电力系统中冗余的容性无功功率的平衡，对于电力系统轻负荷、输送功率小具有很好的效果。如果电力系统出现轻负荷、输送功率小的情况，就会使得输电线路中的感性无功功率降低，然而导线中的电容性作用是保证输电线路产生的容性充电功率超过感性无功功率，为了确保系统电压水平得以平衡，就必须维持系统的无功平衡，否则便会使得电力系统的电压增大，严重威肋、养系统运行的安全性。

结语

综上所述，电力工业是我国工业建设发展的基础部分，是国民生活工作必不可少的一部分，标准变电站一次设计在变电设计中起到了牵头总体的作用，是变电站标准化设计必不可少的关键环节，利用典型性设计对变电站进行方案分析，完善变电站的一次设计及无功补偿设计，是做好变电站设计的先决条件。

参考文献：

[1]刘雪，杨璞.变电一次设计中无功补偿设计分析[J].电子世界，2016，（20）：115+117.

[2]汤少彦.变电设计中无功补偿装置的设计方式[J].中国新技术新产品，2016，（15）：70-71.

[3]张秋莉.变电一次设计及无功补偿设计分析[J].中国新技术新产品，2016，（01）：76.

[4]石冯炜.110kV变电站部分电气一次设计浅析[J].广东科技，2013，22（12）：47-48.