变电一次设计中无功补偿设计探讨 郝静泊

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:郝静泊
[导读] 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。
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        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
        引言:
        近些年来我国的用电需求一直保持着上升的趋势,这也就从一定程度上促进了电网和相关电力企业的发展,在新的背景下变电站无功补偿技术应用的越来越多,而且这种技术已经逐渐成为了现阶段我国变电流程中主要的发展方向,这样能够在较大程度上加强了对现有的电力资源进行调控。在近些年来的发展中无功补偿技术已经形成了较为完善的应用体系并为变电站的工作提供了极大的便利。
        一、变电一次设计中无功补偿设计重要性
        多数用电设备在变压器、异步电动机中都为感性负荷设备,其运行中需要使用无功功率在对无功功率进行生产的过程中,通常不需要能量,但是输电网络在传播无功功率时通常会消耗大量的有功功率并造成严重的电压损失。要想杜绝这一现象,将输电线路中无功功率的损耗降到最低,应配置无功补偿设备,配置的原则为“分级补偿,就地平衡”。在合理配置功补偿装置的基础上,可以对电网无功潮流分布进行改变,此时电力输送过程中所产生的电压以及有功功率损耗将极大的减少,有助于电能质量的提升,为供电企业降低运行成本奠定了基础。
        二、变电设计中无功补偿的原则
        (一)无功补偿目标设定
        综合分析变电所运行状态及特点,发现负荷自然功率因数在该变电所中相对较低,同时拥有较大的负荷变化,且变化速度较快。该煤矿运行过程中,需要对整流设备、变频设备等大型驱动设备进行应用,因此用电设备运行中容易受到高次谐波的影响。这就为设定无功补偿目标值奠定了基础。
        (二)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。
        (三)补偿设计要点
        企业进行无功补偿设计时,需要科学选择控制点,并在最短时间内识别功率因数的大小,查看无功补偿装置的灵敏程度,掌握无功补偿的响应时间,从而降低高次谐波对电力系统造成的不良影响。某电力企业的工作人员为了保证输电系统的稳定控制,提升线路电力传输的容量,在远距离线路中特别安装了SVG装置。该装置可以在电力系统正常工作状态下补偿线路无功功率,还能够在系统故障状态下提供无功调节,维护系统的稳定性,提高线路的输电容量。


        三、电力变电设计中的无功补偿技术
        (一)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,严重威胁着系统运行的安全性。
        (二)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。
        (三)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,系统便会把感性功率传输给它,从而发挥无功负荷的效果。针对励磁的运行在这种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。就现阶段的情况而言,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。
        四、无功补偿技术发展前景
        在经济社会发展阶段,我国现有电力市场日趋完善,而无功补偿的未来发展方向是对电力系统进行不断的改革和优化,并始终遵循以人为本的发展理念,以期为经济社会的发展提供坚实的物质服务保障,同时节省了一大笔费用。值得一提的是,全球化经济竞争的增加,使我国的电力市场也发生了较大的变化,但电力事业的进步主要是为人们的安全高效用电提供保障。无功补偿技术成为电力行业快速发展的关键,其既能够节省大量的成本和资源,并确保人们的用电安全,而且还可以实现经济效益和社会效益的最大化,更好的提高电力行业的服务质量和服务效率,进一步提高电力行业服务水平,同时还可以降低电力系统的运行成本,确保用电的安全性和有效性。
        五、结束语
        研究探讨变电一次设计和无功补偿设计,有利于保障我国的电力需要,最大程度降低电能的消耗和更好地利用电能资源。所以,更好地改善和提升变电一次设计和无功补偿设计,需要大家共同的努力,充分发挥地方的优势,提升我国电网的运用效率为我国经济的发展提供支撑。
        参考文献:
        [1]吴金洁.变电一次设计及无功补偿设计分析[J].工程技术:全文版,2017(08):00219.
        [2]宋云亮.信息化背景下变电一次设计及无功补偿设计分析[J].科学与信息化,2017,(36):106-107.
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