摘要：近年来随着科技的不断发展，电力也在我们生活占据越来越大的比重，已逐渐成为我国经济发展过程中最为重要的基础能源产业。电力行业的发展与我们国家的经济发展息息相关，为了更好地优化我国电力系统，应加强对电力资源的有效控制和合理利用，最大限度地满足用户对电力的需求，促进我国经济的迅速发展。
关键词：变电站；变电一次设计；无功补偿设计
我国的电力技术发展在近几十年期间逐步跟上世界发展的脚步，并在世界上有了属于自己的一席之地。以变电补偿技术为发展趋势的新型电网运作模式，渐渐成为我国电网的发展方向。无功补偿指的是吧感性和容性两种功率负荷的装置并联在一条线路上。相当于之中类似于我们日常生活中使用的转换器，将电流进行转换从而进行使用，也就是将接收到的无功功率转换成为日常所用的交流电。
1.变电一次性设计分析
1.1变电站的作用
在整个电力系统之中，最不可忽视的就是变电站，是电力运输的基础，是保障供电的正常运行和分配能源的重要渠道。但是发电站发出的电，一般不超过一两千伏，若是直接运输，距离一旦远了，电流很大消耗也会很大，不仅线路输送率低，还不经济。变电站最主要的作用就是联接电气，同时，也涉及电力的维修和自动装置功能的运作，这都是影响投资的关键所在。变电一次性设计和无功补偿设计的合理性和可行性的研究对整个电力行业发展有着重要的意义。
1.2变电站设置的地理环境
我国疆土辽阔，各地地形地势都有所不同，在这样的地形上，如何选择变电站的位置，完成电能传输以及运送的的情况下，确保居民生活用电。只有根据具体地域具体分析，统筹调研结论得出答案。只有辐射范围最大区域的变电站才能最大的降低输电成本，同时把运输中间的损耗降到最低。这有利于我们从根源上减少我国的能源损耗。但是，变电站的设施是否在当地环境承受范围之内？这也是变电站建设时需要着重考虑的点。
2.变电设计设计中无功补偿设计
2.1无功补偿概述
我国经济不断发展和电力行业发展是密不可分的，变电站综合自动化技术近年来越发受到大家的灌注，此技术已经被运用到实际的电网建设中，成为推动我国经济安全发展的支柱型行业。但是在整个电力系统中，现阶段只属于设想，因为不论是在变压器还是输电线路、各种负载，都是需要无功的。因此，在变电的运行中进行无功补偿，选择控制点、最快时间辨别功率因素和相应速度这三个问题上是特别需要去注意的。（变电所的无功电源和负荷都集中10KV侧，控制电压取10KV，用于提高系统电压的稳定性。注：留动态无功备用）要加强变电无偿功能综合管理，必须是在充分了解各个职能部门所做规划，进行合理分配，按照实际的建设情况具体分配管理，在统筹管理中实现优势的最大化。
2.2无功补偿的系统工作原理
无功补偿装置是由控制器、显示操作器和执行机构组成，在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。无功补偿技术有一种叫做——智能分相补偿技术。这种可以在点变压器或大功率变压器上，对三相无功功率进行自动投切。电能在传输中对多路参数进行自动监测、记录、统计分析，极为智能。此类执行机构的主导思想就是想确保装置能安全、高效的运行。
2.3无功补偿的作用
无功功率不代表无用功率，恰恰相反其实它的作用很大。无功补偿的作用主要是改善电压质量，通过提高功率因数来降低电网的电能损耗，增强系统稳定性，提供输电能力。通过补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数，功率的提高，在损耗及投资成本减少的情况下，电网的有功功率的输送比例反而有所增加，这些因素都在一定程度上大大提高了供电企业的经济收入。
2.4无功补偿的类型
无功补偿装置主要可以分为串联补偿装置和并联补偿装置。其中串联补偿装置主要为串联电容补偿装置，主要是提高供电电压，改善潮流分布，减少有功损耗。并联补偿装置则主要为并联电容补偿装置，静止补偿装置、并联电抗补偿装置、超高压并联电抗器等，其中动态无功功率补偿的作用比较明显。在电力系统中，大多数电力元件都要被提供无功，必须向电力系统提供足够的功率来保证各元件和负载所需的功。因此，无功补偿对电力系统有着巨大作用。
3无功补偿设计方式和应用
3.1无功补偿的发展
①固定补偿：断路器下面直接接电容器，需要人工控制投切；②机械投切补偿：开始有了控制器来控制接触器投切电容，自动补偿，响应时间慢，使用寿命短；③晶闸管投切（半控时代）：时间响应快，使用寿命长，无涌流；④IGBT投切补偿（全控时代）：响应时间更快，缺点就是价格昂贵。关于电容器的耐压，根据电容器的接发不同也会不同，星接和角接耐压值不一样，同样接发的不同负载的耐压值选择也不一样。
3.2无功补偿常用方式
无功补偿几种常用的补偿方式有：集中补偿、分组补偿和单台电动机就地补偿。无功补偿是一个多变量、多约束混合的非线性问题，既是一个工程问题又是一个数学问题，不能固定的采取某种方式和策略，必须是要考虑模型的实用性和可行性，并结合实际情况进行优化。
3.3无功功率的平衡
无功功率平衡实在保证电压质量的前提之下实时做到电压分层、供电分区等一系列平衡准则。尤其是变压器在功率运输的过程中无功功率以及电压的损耗很大，经过无功补偿装配达到平衡状态，不与其他电网混淆；
3.4无功补偿的容量选择
按照有功电源和有功负荷的存在形式，通常习惯把感性容量（包括感性运行）视作无功负荷，把容性容量（包括容性运行）视作无功电源。
（1）对于末端的变电站，所安装的容性无功量应等于母线上的负荷按提供功率因数所需补偿的容性无功量与主变所需补偿的容性无功量之和。
——负荷所需补偿的容性无功量；
——主变所需补偿的容性无功量；
（2）对于枢纽变电站、地区变电站所需安装的容性无功，等于经系统调相调压技术和技术经济比较后所确定的无功量。在工程实际中大多采用统计法。具体步骤如下：
①电网中的无功电源容量：包含发电机发出的无功，电网中已安装的并联容性无功装置的容量，110kV及以上线路的充电功率，从网外输入的容性无功量等。
②电网中的无功负荷容量：用户的无功负荷，变压器和线路的无功损耗，电网中已装设的并联电抗器容量，厂（所）用电的无功负荷，向网外输出的容性无功量等。
（3）根据无功平衡原则，将统计出的无功负荷总量与无功电源总容量的差值，分配至各个安装点，即为该点所需补偿的容性无功（一般为欠补偿）。
4结语
无功功率比较抽象，并且不对外作功，而是通过转变其他形式的能量，因此通常会被人们所忽略。按照当前电力体系中变电设计内容，研究无功补偿的原理及运营的关键，分析当中问题，根据实际情况探讨研究，查找无功补偿的关键和问题所在，着重解决问题。促进我国电力系统发展，改进和提高无功补偿装置所达到的补偿要求，必须了解电网或负载源是否出现和谐波，无功补偿装置原件配置的合理性，以及如何正确使用补偿装置使其正常运行，降低失误，最大化的避免可能出现的经济损失。合理运用网络、信息技术实现电气自动化，在激烈的市场竞争中保持自身优势，从而取得更好的发展。
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论文作者:朱明伟,陈祖舜,蔡儒军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签：变电站论文; 功率论文; 电网论文; 装置论文; 电力论文; 负荷论文; 所需论文; 《电力设备》2018年第9期论文;