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变电设计中的无功补偿【摘要】国民经济正在不断地发展各种各样的电气应用也随之不断地增多社会的发展是以电力的安全和平稳的输送作为主要基础。电网在输送的过程中无功率变化起着越来越重要的作用它对系统电能质量的影响正在不断提升除此之外能否合理地控制无功率变化将直接影响到电力的输送安全。基于此在变电设计中要尤其重视无功补偿装置的设计工作。本论文主要叙述了有关无功补偿的基本概念、无功补偿的基本原理、在变电设计中进行无功补偿的原因以及进行无功补偿的方式方法。【关键词】变电设计；无功补偿；装置；设计随着社会的发展人们的需求也在不断提升各种各样的电力器具的应用也在日益增多社会的健康发展以及人们生活水平的提高同电力系统的安全平稳地运行息息相关。在电网的输送过程中无功率变化起着越来越重要的作用它对系统电能质量的影响正在不断提升。无功功率的不足将造成电压的下降相反无功功率过大则会造成电压的上升这样将会直接影响到当前的应用线路产生电压不稳亦或是电力不足的现象。这样的问题很容易损坏高级元器件也可能使得电力系统解列或是进入崩溃的状态这样必然造成影响十分恶劣的大范围的停电事故此外也可能造成输电线的电压不稳定最终使得电路中一部分元器件被损坏这些元器件都是对电压要求比较高的。一、与无功补偿相关的基本概念无功补偿我们也将其叫做无功功率补偿。在供电系统中无功补偿对电网的功率因数可以起到一个提高的作用并且可以降低输送线路的损耗以此提高供电效率、改善供电环境。一般地说无功补偿装置作为配电系统中的不可或缺的基础设施是拥有着相当重要的地位的并发挥着不可替代的作用。在变电工作进行的过程中适当的无功补偿装置可以高效率地降低由于线路所产生的电能损耗与此同时无功功率补偿对供电质量的提高以及供电的稳定也有着重要的作用。相反如果不能在电力系统的工作过程中恰当地使用无功功率补偿装置很容易使得在供电系统中出现电压大幅变动的现象更有甚至会造成相当严重的谐波现象。如今比较常用的无功功率补偿主要有三种分别是有功功率、无功功率以及视在功率。下面我们分别对其定义进行叙述和分析。（一）有功功率。有功功率是指交流电路中在一定的周期之内电源所产生的瞬时功率平均值或者也可以说成是负载消耗的功率这样的值被我们称作有功功率通常使用符号P来表示。（二）无功功率。如若在一个电路中存在电感或者电容元器件那么在该电路的每半个周期之内都会产生将电源的能量转变为磁场或电场的能量的现象并把这些磁场或电场的能量储存起来然后再释放掉将储存起来的磁场或电场的能量再转变为电源的能量即再返还给电源这个过程叫做能量的交换而并不是真正地消耗掉了能量我们把在交换过程中产生的这个功率值就叫做无功功率通常使用符号Q来表示。（三）视在功率。在电路中电压与电流的乘积就是视在功率的值通常我们使用符号S来表示视在功率。在电力系统当中要想补偿用电设备所需的无功功率我们通常采用的一种方法是使用并联电容器。用这种方法以提高功率因数这种方法被我们叫做电容无功补偿法一般来说相位超前90°的是容性无功电流它可以同相位滞后90°的感性无功电流相互作用并抵消其中的一部分换一种说法就是补偿了一部分的无功电流。在电路中使用并联电容器的方法之后功率因数角同原来相比是变小了因此功率因数就会变大但是这个过程并不会使感性的功率负载所产生的有功功率发生改变只不过是如果想得到相同的有功功率那么所需要的视在功率变少了。根据无功补偿的装置我们可以看到它把功率符合装置同感性功率的负载装置并联在了一起这样就形成了统一的一个电路并且两者间可以进行能量的转换我们通常将这种形式称作无功功率补偿。二、进行无功补偿的必要性在电力系统中异步电动机和变压器等都是相对比较常用的设备对于输电线路一大部分都是感性的负荷因此在运行的时候势必要向这些设备提供无功功率。无功电源包括如发电机、同步调相机、静电电容器和静止补偿器等等。通常来说产生无功功率基本上是不消耗能源的然而无功功率在沿着电力网传输的过程中势必要产生电压的损耗以及有功功率的损耗。假如让发电的企业直接给用户供应其所需要的大量的无功功率那么变压器和输电线路输送如此大量的无功功率势必会造成相当的电能的损耗这是不科学的也并不经济。为了能够尽最大的努力来降低无功功率在传输的过程中所造成的电能损耗并且提高输配电效率那么无功补偿设备必须要合理地分配和布局我们采取的原则简要概括为八个字：分级补偿就地平衡。无功功率的补偿容量如果得到合理的分配就可以达到改变电力网的无功潮流的分布的目的这样就可以真正地实现减少电压损耗以及有功功率的损耗以此来改善电压的质量。在进行补偿装置的设置过程中应该根据各种因素例如电网电压、有功分配、系统的稳定性、