摘要:社会在发展，时代在进步，随着各行各业对电力需求的加大，我国的电力资源出现了相对紧张的状况，为了使全国范围内的用电压力得到一定程度的缓解，需要相关部门采取有效的解决措施，对我国电力资源进行重新调度，从而使我国的电力资源配置满足广大人民的安全用电需求。通过对变电一次设计和无功补偿进行分析，并根据我国电力系统中存在的问题提出一系列解决措施，以期能对我国电力行业的蓬勃发展起到促进作用。
关键词:变电一次设计；无功补偿；设计研讨
1变电一次设计中无功补偿设计重要性
如今，在经济社会发展过程中，变电站综合自动化技术得到了社会各界的广泛关注，并推动我国电网功能朝着多元化的方向发展，现如今这一技术正成为我国经济发展态势中尤为重要的一部分。
我国社会经济的繁荣昌盛与人们赖以生活的电力行业的发展是分不开的。电力行业的进一步发展，影响的不仅仅是我国经济的发展，同时也可以满足广大人民群众的日常生活，确保社会秩序的和平、稳定。在无功补偿设计和变电一次设计的实际应用中存在着一些电力系统漏洞，为了进一步推动我国电力行业在各个方面的积极进步，需要从制定相关的明确目标和改善方案等措施入手，从而实现国计民生的稳定发展。
作为电力系统中比较关键的组成部分，变电站是不可或缺并且无以替代的，变电站的安全运行是确保供电系统安全、可靠运行的关键。同时，在电力系统中，变电站是分配能源的主体，其在电能输送和传递方面起到很好的连接作用。作为电力系统运作的关键环节，在变电站设计过程中，要做好电气主接线的设计工作，以确保电力系统的正常运行。目前，电气主接线的设定阶段，要做好电气设备选择和电力系统配电配置工作，并对自动装置确定和保护继电等功能运作给予重视。通常情况下，对无功补偿和变电一次的设计要确保其存在的可行性和合理性，这样可以有效推动我国电力行业的健康、可持续发展。
2变电站电气一次设计
2.1变电站规划
在变电站修建平面规划完成以后，依据所在地区划分功能区域的需求，参考负荷、电流等方面的参数，经过主接线方法，依据参考作业状况挑选电气设备的额定值，并进行校验计算，各项参数包含热安稳性、动安稳性等。还应参考上述规划原则，设备所占体积应满足运用请求、环境请求、安全位置等，依据已断定的变电站所需供电量与运转方法，断定变电站电力系统所需求的变压器数量及有关技能请求。
2.2主接线规划
变电站电力系统电气规划的重要内容即是电气主接线的规划，其间操控、主动化系统、继电保护、配电装修等都是在电气主接线规划的基础上完结的，并且直接影响着变电站的平时作业运转。应充分考虑经济性、灵活性、安稳性等因素，首要常用的接线方法包含：
第一，双电源方法。挑选该种方法采用的是T型接线，一起也可与其他变电电路相连接，高压测线线路接变压器，另一侧低压线路则采用母线分段的方法，无须接入很多高压设备，线路坚持明晰灵活的特性。因为高压设备衔接较少，占地面积相对较小，但是在高压线毛病时，主变压器将会通用，当其间一个电源失效时，经过继电保护主动切换，此刻需求参照是否遵从功率搬运请求来运用该规划。
第二，单母线方法挑选。此种接线方法的电源进线为两路，一路为主线，另一路备用。高压接线利用单母线衔接，保证供电作业的安稳可靠进行，当电源毛病时，能够经过备用低压接线两段母线的衔接，恢复电力系统供电。
第三，关于内桥衔接方法方面。此种方法两路接线均接入电网，其间高压线内桥衔接接入，与低压线构成四回路供电网络，不需求太多断路器进行保护，但因为多回路的特性，使得灵活性相对较低，运转相对杂乱，当毛病变压器出现毛病，最少需求两个断路器作业，堵截毛病线路，首要应用在操作频频的高压电路中。
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3变电设计中的无功补偿技术
3.1无功补偿器（SVC）
无功补偿器是第二代无功补偿装置，通常而言是指静止无功补偿器，其应用范围有输电系统的负载无功补偿以及波阻补偿。具有代表性的有晶闸管投切电抗器（TCR）、晶闸管控制电抗器+固定电容器（TCR+FC）、晶闸管投切电容器（TSC）。其实现无功补偿的原理就是通过控制晶闸管触发角，来改变接入系统的等效电纳，从而实现调节系统中无功功率的输出的目的。但是该种装置尚存在问题：由于晶管具备班控的特点，一旦被触发导通，则只有等到流经它的电流不超过维持电流之后才能够关断，因此在半个电源周期时间范围内，反并联晶闸管只能够受控导通一次，这就决定了TCR在理论上不可避免地会出现控制滞后的问题，对于补偿系统的动态响应性能会造成一定程度的影响。
3.2静止无功发生器（SVG）
在电力技术飞速发展的条件下，静止无功补偿装置也逐步应用到电力系统当中，该装置使用的线路可以实现自变换变流，就其实质而言就是静止无功发生器（SVG），也可称之为静止同步补偿器，是第三代无功补偿装置。由于SVG使用的是全控制器件，能够实现交流上电压的相位的随便控制，即便交流上电压的幅值会受到直流上电压幅值产生的影响，但是还是在能够控制的范围内。所以可以通过控制交流上相位以及电压幅值对其进行改变，也就是说，可以实现交流上电流相位落后或者超过电网电压相位90°，最终实现吸收或输出无功功率的效果。如果忽略无功发生器所产生的损耗，那么和系统之间就没有有功交换，只存在无功交换，直流上电压电容同样会保持不变。只有在SCG启动之后，吸收了充足的有功功率，才能对电容实施充电，才可以建立直流电压。系统在正常运行时，由于存在损耗使得电网电流和电压矢量无法垂直，为了补偿SVG的损耗就需要向电网吸收有功功率。由于高压全控型器件比较昂贵，所以如果在低压系统中应用SVG的时候，可以直接使用交流电抗器和电网实现连接，如果在高压系统中应用SVG的时候，可以使用串联变压器实现与电网的连接。
4无功补偿技术的流程设计
4.1设置目标
在现实生活的变电所应用无功补偿技术首先需要设定相应的目标。通过实地调查研究之后的结果发现大多数变电所的功率因数相对比较低，并且负载变化的幅度和速度都处于较高的水平，再加上部分变电所中应用到的设备都是运用变频的方式进行电力供应，这就容易出现高次谐波，从而对其大型驱动仪器运行的安全性造成了较大的威胁，根据这样的情况需要对无功补偿的目标进行设置。
4.2补偿手段
传统方式下的集合式电容器在无功有效补偿以及抑制谐波的方面不能产生较为明显的效果，这主要是由于其容量在每个等级之间跳跃程度过大，不能满足现今社会在变电所中的精细化要求。在现阶段的无功补偿技术应用中，可以考虑使用SVG装置进行其容量的调节，并且在响应速度等方面的性能也能够进行保证。
4.3补偿设计要点
在进行无功补偿技术的设计时首先需要提高关注程度的就是选择合理的控制点；其次需要在较短的时间内对功率因数的增大或者减小进行识别；然后还要对无功补偿装置的灵敏性能和响应操作耗费的时间进行合理化的掌控，这样才能保证降低高次谐波对其造成的威胁。
5结论
总之，经济建设的发展，有效的提高了人们的生活水平，所以对变电一次设计和无功补偿进行设计探讨，采用无功补偿的方式维护电力系统的正常运行，可以进一步保障我国电力行业发展的需要，在电能资源方面也可以进行很好的控制，并降低对电能的消耗。因此，电力系统的管理者和执行者需要具备良好的专业知识储备，进一步提高自身实力，让专业素养和自身实践相结合，用来更好地发展无功补偿技术。
参考文献
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论文作者:孙春树
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
标签：变电站论文; 接线论文; 电力系统论文; 电压论文; 电网论文; 晶闸管论文; 方法论文; 《中国电业》2019年第19期论文;