摘要：无功功率的传输会导致电压和有功功率的损耗。为了减少输电损耗，必须保证一定的无功补偿。本文阐述了变电站设计中无功补偿的概念，分析了无功补偿的方式和功能，以及无功补偿的容量设置，为变电所的设计实践提供了理论依据。
关键词：变功率设计；无功补偿；模式；容量设置
随着我国经济的快速发展，我国电力工业得到了很大的发展，电网的覆盖范围也越来越广。有些问题往往出现在无功补偿中，如能力不足，少补偿和频繁开关，电容器配置不正确，为了保证电力系统能够在相同配置的大小下提供更稳定和更高的电能质量，在变电站设计过程中解决无功补偿的问题是非常重要的。电能质量是衡量电压的一个重要指标，在电力设备的稳定安全运行过程中，对电压的质量、功率损耗和功率传输具有重要意义，而电压质量是影响无功功率的一个重要因素。因此，在变电站设计中，电压问题实际上是无功问题。变电站无功补偿分析对电力工业的健康发展具有重要意义。
1 变电站设计无功补偿的必要性
用电设备的功率传输系统是最常用的变压器、异步电动机、输电线路和其他设备，大部分属于在运行过程中的设备部件根据负载特性提供必要的无功功率，无功功率是主要的使用的工具是动力机械、静电电容器、静止补偿器。无功发电一般不会产生太多的电能，但在输电过程中，无功损耗会产生电压和功率。如果一个发电公司直接向用户提供无功补偿，就会导致输电线和变压器因输送大量无功补偿而造成能量损失，这是经济效益的损失。因此，以在电力输送的过程减少传输过程中的无功损耗，提高输配电设备，应加强无功补偿设备的配置，按照合理补偿的布局进行平衡。合理配置无功补偿容量，改变电网无功分布，可以减少电网有功功率损耗和电压损失。因此，用户使用的电能的质量得到了改善。在无功补偿装置的建立过程中，要根据电网电压、稳定和无功平衡等因素，确定补偿装置的位置、补偿装置的容量、类型等。在电气安装过程中，应从设备安装地点的自然环境、各种设备的接线方式和布置形式入手，避免设备运行过电压和过电压对发电的影响。
2 变压器的设计的电压损失
输电线路中传输线路或变压器时，电流会在线路上产生一定的损耗。一般来说，在超高压电网和变压器等值电路中，电阻比电抗小得多，因此无功损耗非常严重，有功功率对电压的损耗相对较小。在输电系统中，无功功率是造成电压损失的主要原因。当使用输电线路、变压器和其他传输电源时，所有地方的电压都会受到影响。如果能解决变电站设计中的电压损耗和变压器电压损失问题，就可以很好地解决电网电压状况，改变各种线路元件的电阻和电抗，从而改变电压损耗。一般来说，在电力系统中，高压、特高压或大容量线路可由分裂导线或串联电容器来解决电压损耗问题。
3 变电站设计无功补偿原理分析
无功功率的传输会加剧电网负荷，使电网损耗逐渐增大，系统电压最终会下降。因此，在电能的传输中，要对最近的现场进行补偿。并联电容器可平衡或补偿电气设备的感应无功功率。当电容无功功率等于感应无功功率时，电网只传输有功功率。根据国家电网有关规定，高压用户和低压用户的功率因数应达到0.9和0.85。无功补偿的实质是减少输电网中无功功率的传输，并设法就地安装无功功率设备，以满足输电网中各种功率元件和用户对无功功率的需求。在无功补偿电路中应加强谐波抑制器的应用，有效地抑制电网中的励磁涌流，减少输电过程中的损耗。
4 变电站设计中的无功补偿方式
变电站设计中无功补偿最好的方式是在需要补偿的情况下，系统中无无功电流的流动。就目前电网实际情况而言，不能完全实现。由于输电线路的变压器，甚至是各种负荷，都需要无功功率，从电网补偿装置的安装位置来看，有几种无功补偿方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高压配电线路并联在电容器分散在并联集中；在并联电容器的单电动机安装中；用户车间配电盘和配电变压器低压侧并联电容器的安装等；在变电所的设计过程中，通常在电源开关柜与低压侧之间进行并联补偿，以补偿无功功率。
在变电站设计中，无功补偿的目的是改变无功潮流的分布，减少输电网中各种电压和有功功率的损失，提高到达用户的质量。在无功补偿装置的建立过程中，应根据系统的稳定性、电网电压、无功平衡、相位调节和电压调节等原则，建立无功补偿装置的种类、形式、位置、电压等级和容量。电气设备的布局、接线形式、控制和保护形式也应根据安装现场的实际情况灵活设计。一般来说，无功补偿主要是为了提高功率因数，提高设备的供电能力，降低设备容量，减少输电过程中电能和电能的损耗。
无功补偿的分析不能适应很多变电站用电负荷的变化主要是由于单机容量过大，组数比较小，所以在赔偿过程中出现用电高峰的事件，将导致10kV母线功率因数低于0.7，在输送过程中电源电压损失。
5 变电站设计的无功补偿容量配置
变压器设计中电容器装置的容量配置是无功补偿的重要组成部分。变电站中电容器装置的安装和运行，有助于减少无功传输过程中的能量损耗，提高电能质量，提高输变电设备的效率，力争使经济效益最大化。就目前的情况而言，当电容器投入电容器，电压太高或超电容问题，只能不使用电容器。这样，就增加了成本。因此，在无功补偿容量的配置中，应将电压水平与实际需求相结合，配置无功补偿装置，根据主变压器容量确定具体的配电装置。对变压器低压侧进行无功补偿时，可考虑以下因素。一方面，当负荷比较轻时，配电网会增加功率损耗而不符合经济性。另一方面，功率因数越高，单位补偿容量中的功率损耗减小效果越小。变电站电容器无功补偿装置的安装是电力系统中一个重要的节能装置，对电网电压的保持起着至关重要的作用。在电力生产和输电过程中，无功功率的合理分配和补偿是一个关键问题。进行无功补偿应与国家变压器设计标准相结合。无功补偿容量分配原则主要包括以下几个方面。首先，根据线路参数、主变压器负荷系数和主变压器参数确定无功补偿容量，并据此计算出无功补偿容量。其次，为了避免反应流倒流的发生，理论计算值应大于实际补偿容量。
变电站无功补偿装置电容器是在电力系统中的一种重要的节能设备，是维持电网电压的关键设备，需要在电力生产和电力传输对无功补偿进行合理配置，设计人员的繁重任务。根据变压器设计的国家标准，总结了以下几点变电站无功补偿容量的配置的主要原则：第一，变电站无功补偿容量应根据线路及主变压器的负荷系数以及主要变化参数来实现。第二，理论计算避免反应回流，计算值必须大于实际补偿容量；第三、补偿电容量应对应主变压器容量。
6 装置散热功能的设计
由于无功补偿是在室外进行的，对电容器的保护会产生大量的热量，以满足设备的散热要求。箱体顶部可设计散热通道。当控制器的零线和地线连接设计时，必须将它们分开，因为三相负载不平衡时，会产生零位漂移。如果零线和地线设计时间短，测量精度会受到影响。对于接地要求，地脚螺钉的尺寸不小于12平方毫米。建立明显的接地标志是必要的。。
7 结语
在变电站的设计，无功补偿是电网在传输过程中的一个重要组成部分，研究传输功率的损失具有十分重要的现实意义，对无功补偿和无功补偿分析过程应控制无功补偿容量的方式、配置，提高经济利益的过程中传输功率。
参考文献：
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[3]喻勤富.浅谈变电设计中的无功补偿[J].黑龙江科技信息，2012（12）.
论文作者:王智远
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/21
标签：功率论文; 电压论文; 变电站论文; 变压器论文; 电网论文; 容量论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第6期论文;