李英

丹阳中泰电力工程有限公司 江苏 丹阳 212300

引言

对无功功率的适当补偿是无功功率补偿，主要是对无功进行更有效的补偿。无功补偿可以对供电系统的优化产生更积极的影响，可以大大改善电源网络，相关的峰值、功率品质因数等，还可以大大降低箱式变压器设备和电源的能耗、输电线路的更新，也提高了机组的工作效率和供电效率。

1 无功补偿设计重要性

变电站作为整个电力系统中的重要部分，地位非常重要，是确保电力输送过程稳定的关键所在。在电力的传输过程中，由于系统设计问题，不可避免的总会出现电力损耗，造成了功率损失，浪费大量的能源，这时候就需要采取有效措施，减少能源损失，最大程度提高能源利用率。因此，在变电站中设置合理有效的无功补偿设备非常有效。

而无功补偿设备也开始满足电力用户的基本需求，中国电力公司设计输电线路，实现资源的有效配置，保证输电效果良好，减少输电过程中的损耗。

2 无功补偿的科学设计

（1）确保合理性。装设相应的无功补偿装置，能提高系统的连续运行效率。同时，还可以提高与电能有关的各种设施的单位输出功率，根据实际情况降低系统的电耗。一般来说，可采用的常用补偿方法有集中法和分级补偿法（如现场用户端补偿法）等。安装无功补偿设备的时，需要现场进行实地研究，通过分析得到最合理的无功补偿方法，在变电站中应该主要考虑变压器，设置有效的无功补偿。在110kV输配电线路中可分散安装具有适当无功补偿的电感组，以便减少系统配电线路对无功功率的需求。目前，客户端负荷在运行过程中通过无功补偿技术来满足对无功的需求。对应的电站首先通过网络将电能转换为110kV，然后通过变电站将电能传输到高压和低压线路，在此期间，电能将在很长的距离上传输，因此应该综合考虑无功补偿装置的安装位置[1]。通常，110kV变电站可以自动控制无功功率，并将其与其他地区的系统运行结合起来，以提高电容器的相应开关容量。即使在电源的高峰时段，配电线路也可以保持约0.96的对应功率因数。在变电站中应用无功补偿技术，完成补偿过程，并调整相关的变压器单元，以达到无功补偿的效果[2]。

（2） 电容器。合理设置电容器元件的无功补偿容量，不仅可以减少无功配电线的无功传输，而且可以通过减少线损来保证电源的质量和效率。将无功功率补偿技术应用于电容器，可以通过将电容器与变压器并联连接来增加可变电容负载。这样，电容器的功率输出和吸收都能满足变电站的设计要求，对变电站电路中的无功电流有很好的补偿效果。为了将无功补偿设计成功地应用到电容器上，在变电站设计过程中，必须增加无功补偿设备的投资，规范安装过程中的操作程序，避免线路中的无功损耗。无功补偿装置的安装降低了对无功功率的需求。通过单独或集中安装电容器，可以合理地调整功率损耗。在中国的电力系统中，电容器和变压器并联进行无功补偿。在变压器设备使用时，会产生感性电流，使得功率因数降低，而电容器提供容性电流，抵消感性电流，使得功率因数提高。每组补偿量需根据实际情况，并且明确地参考主变压器的容量，严禁采用均匀分布的原则。

（3）设计电抗器。当长距离输电线路出现轻载或空载时，线路的电容电流会引起电压升高。此时，并联电抗是提高电力系统感性无功功率的重要组成部分。并联电抗器可以提高电力系统的感性功率，保证感性功率和容性无功功率的平衡，提高电力系统的无功功率，从而提高输电效率。应用电抗器无功补偿技术可以提高电压稳定性，防止电压引起的安全隐患[3]。

（4）调相机。将无功补偿技术应用于调相机，使功率转换设计更加科学、合理。在最初的应用中，根据励磁原理对无功功率接收装置进行了改进，使其能够作为一个电源来源。如果励磁不足，应用无功补偿技术可以从电力系统吸收感性无功功率，从而发挥无功的补偿作用。如果过励磁，调相机可以向电力系统发出感性无功功率，从而发挥无功的补偿作用。调相机能提高功率因数，改善电能质量，但由于设备本身的特点，其损耗比较大，发热严重，因此需要研究其他更多的无功补偿技术进行无功调节。

3 无功补偿技术的设计

过去，聚合物电容器用于补偿无功功率，以抑制谐波的不利影响。但是，这种补偿方法的效果不明显，不能有效地抑制谐波。电容器的容量处于不同水平。而且变电站无法实现精细化管理。目前一些电力公司开始选择先进的补偿技术，比如SVG补偿技术，通过合理装置设置可以有效提高无功补偿设备性能，对于补偿容量合理调节。

电力公司使用SVG无功补偿技术，可以调节功率因素，降低传输线损耗，是电能传输效率提高，最大化应用无功补偿技术。此前系统运行时，会消耗大量的无功功率，增加线损，不利于提高电能质量，增加电费和变压器成本，无助于公司减少成本。之后SVG采用动态无功补偿，可根据负载无功功率的变化实现动态无功补偿，降低线损，提高功率利用率。另外，SVG可以实现动态谐波补偿，提高电能质量。SVG采用以IGBT技术为代表的有源电力滤波器技术进行动态跟踪，基本无功功率和各种谐波补偿不受系统参数变化的影响，且无谐波放大的顾虑。

4 结束语

总的来说，在变电站的总体详细设计中，需要对设计方法进行更深入的讨论和深入分析，进行无功补偿。本文都是关于开关站初步设计模式中无功补偿设计方法分析，以确保在进行无功功率设计时选择相应补偿方法，并要注意组件容量和科学设定。在设计中，加强有源滤波器的安装，有效利用静态无功发电机装置等设计方法，应引起相关电力行业工作者的关注，以促进了中国电力行业的持续发展。