（新疆鑫源能电力设计院有限公司新疆乌鲁木齐830001）
摘要：在我国社会建设与发展的过程中，电力企业所扮演的角色至关重要，其供电的安全性和稳定性是确保我国经济建设快速发展的重要保障。我国的电力供应系统一直较为安全、稳定，不过在进入21世纪以后，随着我国电网覆盖面积和用电量的进一步加大，再加上受到自然环境因素的影响，导致了我国一些电厂出现了供电不良的情况。为了有效解决这一问题，在进行变电一次设计时，通过合理的运用无功补偿方式，能够有效降低运输电路和电气设备的损耗，提高电能的利用效率，从而进一步加强电网运行的安全性和稳定性。基于此，笔者根据自身实际工作经验，对在信息化的背景之下，如何更好地进行变电一次设计中的无功补偿设计进行了研究分析，以供相关人士参考。
关键词：电力企业；信息化；变电一次设计；无功补偿设计
一、前言
在人们日常的生产和生活中，电力能源都发挥着重大的作用。随着信息化时代的到来，人们对于电力能源的依耐性越来越大，我国一些地区由于受到地理环境、发电机分布不均等因素的影响，导致当地的供电系统出现问题。针对于这些问题的出现，最为有效的措施就是合理地应用无功补偿设计，从而确保在供电的过程中能够降低变压器和运输线路的损耗，从而保证电力系统能够提高更加安全、稳定、高质量的电能，不仅更好的保障了人们的生产和生活，并且有利于我国经济社会的进一步发展。
二、变电设计中无功补偿的基本概念
无功率补偿简称为无功补偿，无功补偿是利用无功功率在电的传输过程中，降低供电系统中变压器和传送线路的功率损耗，提高对电能的利用率，從而改善供电环境的一种功率补偿方式。所以无功补偿装置在电力供电系统中占据着重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度地减少网络的损耗，提高电网的运行质量。若选择或使用方法不够准确，有可能造成供电系统的瘫痪，电压不稳定，谐波增大等等现象。图1是无功补偿的原理图。
目前使用较多的是视在功率、有功功率和无功功率这三种功率补偿方式。视在功率，在纯电阻的电路中电压和电流的同相位的，电压和电流的乘积就是有功功率，但是在感性和容性电路中，电压和电流往往存在着一定的位差，因此电流和电压的乘积只是表面上的数据，并非负荷实际吸收的电功率。有功功率，在交流电中，保持用电设备的正常运行所需的功率，同时也是将电能转化为其他形式的能量的电功率，它的计算方法是供电的电压和电流的乘积。无功功率，相对来说无功功率是比较难理解的，主要用于电路内电场与磁场的交换，来维持电气设备中磁场的功率。它本身不对外做功，主要任务是将电能转化为其他形式的能量。
三、对变电一次性设计及无功补偿设计分析的重要性
通常来说，变电站分布在城市与乡村的各个重要用电区域，是电力系统的极为关键的一个部分，它在我国电力行业的进步和发展中起到的作用是极为突出的，是确保我国的供电系统正常运行，合理分配电能的极为重要的环节，另外在我国电能的输送和传递过程中起着桥梁和纽带的作用，从各方面来说都属于基本要素。而变电站中的电气主接线图是变电站设计的第一个环节，也是在设计过程中的首要任务，还是构成电力系统其中的一个重要环节。
四、变电一次设计及无功补偿设计
1、变电站一次设计要点
（1）为进行有效的变电站设计，相关电力单位应依照我国政府部门制定的有关规定及要求，全面分析当地经济的整体发展状况，进而科学分析建设变电站的重要性。另外，还要对建设变电站的实际状况进行有效考察，进而可以有效确保所建设的变电站能够满足当地居民的实际用电需求。
（2）在变电所的整体运行中，变压器的选择是极其重要的，所以应全面考虑变压器的选择，包含主变压器的总数、变电容量、电压的单台降压容量以及符合要求等等，另外还要特别注重绝缘材料的选取。
（3）在选择主接线以及相关电气设备时，通常在35kV变电中以双目线的接线方式来实现输电，而在110kV变电中以单母线来分段衔接的方式实现输电，总之，应依照具体的状况合理、全面地进行主接线及电气设备的选择。
（4）布置进出线的过程中，应严格遵循实用、整洁的原则，使用软导线架空的方式对2个配电室的进线进行均匀布置，进而有效地布置室内的配电柜，为后期检修打下很好的基础。
2、无功补偿设计
（1）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。因此，不管是在电力系统的早期还是在电力系统的后期都显得十分重要。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。
（2）调相机设计
最早将无功补偿应用到设备的就是同步调相机，其作用原理和空载运作的同步电动机类似，即通过励磁运行的作用让系统接收到无功功率，从而让无功电源发挥作用；当欠励磁运行的时候，系统又将感性功率传输给它，发挥无功负荷的效果。在这种装置中会针对励磁的运行安装自动调节装置，这样同步调相机就可以根据该装置产生的电压对输出或者吸收的无功功率做出改变，从而通过对电压的调节来保障系统的稳定性。不过，同步调相机属于旋转机械，有功损耗太大，大概是容量的1.6～5.4%。而且如果同步调相机采用小容量的话，那么其单位容量的成本要远远高于大容量的。目前，这种无功补偿的装置还是在生产中使用，且在控制技术不断进步的条件下，其控制性能得到了很好的改善。
（3）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。
（4）静止无功发生器（SVG）
在电力技术的不断进步下，电力系统开始使用静态无功补偿器。本装置所使用的电路是自变换和可变流量，其实质是静态无功发生器（SVG），也称为静态同步补偿器，属于第三代无功补偿装置。由于SVG使用完全控制设备，交流电压的相位可以随意控制。即使交流电压的幅值受到直流电压幅值的影响，它仍然可以在有限的范围内控制。因此，它可用于控制交流电压的幅值和相位变化，也就是说，它可以完成交流电流相位或反向电压相位900的电网，然后实现产出和吸收无功功率的影响。
五、结束语
总而言之，随着我国国民生产总值的不断提高以及社会用电需求的不断增大，在信息化的时代背景下，做好变电一次设计及无功补偿设计确保工业用电以及居民生活用电的有效分配，合理降低电能损耗，实现我国电力事业的平稳持续发展。本文主要对如何更好地进行变电一次设计及相关的无功补偿设计进行了研究分析，希望对促进我国电力行业的更好发展有所帮助。
参考文献：
[1]王林.简析变电设计中无功补偿装置的设计方式[J].科技展望，2015，（4）：84-85.
[2]张光涛.电力变电设计中的无功补偿技术[J].通讯世界，2016（01）：95-96.