（1.重庆元方实业集团有限公司401420；2.重庆电力公司綦南供电分公司401420；2.重庆元方实业集团有限公司401420）
摘要：无功补偿技术及其装置对变电站及变电一次设计很重要，无功补偿技术可以提高功率因数，使导致线损和无功功率变少，无功补偿设备的存在使变电站电网运行安全可靠，不会出现电压不稳的现象，如此变电站进行电能形式转变等操作也不会影响用户最终的用电质量。做好无功补偿设计，还会促使主接线发挥原本功能，促使所有的保护装置与功能设备都处于正常运行状态。由此可见，相关人员十分有必要做好无功补偿设计相关事项的研究工作，以使无功补偿技术在变电站中应用效果更好。
关键词：变电站；一次设计；无功补偿；设计要点；
变电站相关人员在对一次设备和线路进行设计时，一定要注意无功补偿装置的设计位置和相关事项，使其能按照无功补偿原理运行，还要注意无功补偿技术的应用要点。本文主要针对变电一次设计中的无功补偿设计进行研究。
一．无功补偿的基本原理及常见装置
变电站运行中，总会在电能与其他能转变过程中损耗电能，如果不对损耗的电能进行补偿，最终为用户所用的电能质量会不符合要求，电能在后期运输时也会对线路或其他部分造成损害，为了避免这些问题出现，便有了无功补偿理念的出现和应用[1]。无功补偿本质上是一种电能损耗补偿技术，这种技术使输送过程中的电能总量受到控制，尤其是损耗量得到最大程度减少。在这种原理支持下，无功补偿装置在使用中，性能日臻完善，也逐渐从电容器补偿以及同步调相机等装置中延伸发展出现在的静止无功补偿等装置，现代的无功补偿装置大多凭借晶闸管和机械投切电容等。在选择装置时，除了要看装置本身功能发挥程度外，还要考虑其是否会对电网运行起到稳定保证作用。
二．无功补偿技术
1、同步调相机
使用同步调相机技术是为了创造一个无功电源，电源能为电能转换过程提供能量和动力，使消耗的输电能得到源源不断地补充，如此有功损耗就得到了补偿。无功电源出现的原因是发电站电网中出现了励磁，如果没有励磁，同步电动机功能会失效，虽然系统不能吸收无功功率，但可以对感应功率进行传输，此时无功负荷也可以发挥作用。励磁虽然会直接影响无功电源运行状态，但同步调相机却可以直接根据励磁状态作出同步调节，调节表现是：通过对无功功率进行相应处置来改善系统运行电压，使电压永远保持平衡稳定。同步调相机不仅会对电压进行输出，以维持电网正常运行，还会对无功功率进行吸收，使无功功率减少，功率因数得以提高。同步调相机虽然有无功补偿功能，但本身运行也会造成一定的电能损耗，所以从长远看来，这种装置是不经济的[2]。相关人员还要对同步调相机装置进行功能改善。
2、电容器
电容器也是无功补偿技术发挥所需要的重点装置，电容器在电网系统中是以并联形式存在的。无功补偿是容性功率来补偿感性功率，而电容器的存在是为了是容性功率更多，如此其无论是被吸收还是被输出，结果总是能满足感性功率需求。容性功率是容性负载产生的，所以电容器还需要提高容性负载。如此输电线路以及感性电荷耗能都可以得到补偿。系统也能正常运行，另外并联的电容器实用价值很高，也很经济，在安装和调试中不容易出现差错，可操作性强，所以在变电站一次设计中，经常会用到这种并联的电容器。但电容器的节点电压值也会对无功补偿效果产生直接影响，所以还要注意对系统电压进行控制，使其不会发生大幅度变化，否则无功功率会很小。
3、电抗器
电抗器和电容器一样在补偿装置中都是以并联形式存在的，不同的是前者主要作用对象是感性无功功率，后者作用对象是容性无功功率，但结果都能实现无功补偿功能[3]。在电网系统运行中，容性无功功率除去输出吸收操作外，还会残留在系统中，而电抗器对其的作用是使两种无功功率在数值和状态上保持平衡稳定，进而不会对周围的电压造成失衡影响，如此电压也不会发生大幅度变化。电抗器的这种作用并不是随时可以发生的，在电力系统处于轻负荷运行状态下时，输送功率不能满足电网运行要求，电抗器就会发挥用武之地，主要使感性无功功率值得到控制，使可以对这种功率进行补偿的容性无功功率值稍微偏大一些。如此无功补偿发生，线路损耗以及一些负面影响都不会发生。
三．变电一次设计中的无功补偿技术应用要点
1、无功补偿方式和装置的选择
无功补偿是随时可以发生的，线路中或系统运行中哪里有需要，无功补偿技术就会改善需要对象所处的变电环境，使电压得到平衡，功率因数得到提高。不同对象所使用的无功补偿技术装置和方式是有差异的，像集中补偿方式、分组补偿方式以及就地补偿方式，这三种方式所适用环境与对象皆不同。在选择补偿方式时，要具体情况，具体分析，比如对于就地补偿方式来说，虽然针对性较强，对无功功率流动变化比较大的对象能起到有的放矢的作用，但就是因为针对性太强，所以其普适性很差，不能适用于所有的系统设备或线路，这就不利于管理和维修了，在安装起来也比较麻烦，后期运行也不能保证其安全性。分组补偿方式虽然比较集中，但也是相对就地补偿而言，所以普适性还是比较差的。集中补偿方式相比前两种，优势多多，不仅借助电容器来满足所有设备的无功补偿需求，还可以对系统的无功功率进行自动调整，这就使得电压变化后的无功功率总是处于平衡状态，其他的负面影响也不会发生。电容器主要安装在输配电路高压侧。这种方式应用价值高，但不经济。
2、有源滤波器的选择
无功补偿设置虽然会对电压进行平衡，但不代表平衡过程中，不会发生电压无规律变化的情况，这种情况会直接导致设备无功补偿失效的后果，所以还需要设置起控制作用的有源滤波器。电气设备无功功率受到过度补偿，功能便会失效，出现谐振运动，最终影响到整个电网系统[4]。这种装置的存在，会使无功电流减少，过度补偿带来的影响也会随之减少，设备的谐振运动也会被及早发现，如此新的电网运行的无功补偿方案也会出炉。
结语
无功补偿设计在变电一次设计中很重要，所以相关的补偿技术以及补偿装置和补偿方式在选择和应用中，不能出现一点纰漏，更是要在电网运行前，就对无功补偿的相关事项进行设计，确保电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]刘雪，杨璞.变电一次设计中无功补偿设计分析[J].电子世界，2016（20）：115+117.
[2]李鹏云，张帆.变电一次设计中无功补偿设计分析[J].电子世界，2016（15）：137.
[3]黄时细，罗小安，蔡文丰.基于MATLAB仿真的无功补偿应用研究[J].电力电容器与无功补偿，2012（2）：17-21.
[4]徐岩.浅谈电力系统的无功补偿[J].安徽建筑，2010（02