張立冬

安達(dá)市電業(yè)局

電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

張立冬

安達(dá)市電業(yè)局

在自動化電氣設(shè)備中，各種非線性因素以及不可預(yù)知的變化規(guī)律增加了電網(wǎng)中諧波、負(fù)序的無功功率。在電氣自動化廣泛運(yùn)用的今天，非線性因素以及各種不可預(yù)知的變化規(guī)律都有可能直接影響電氣自動化的運(yùn)作。所以，我們必須要根據(jù)電氣自動化系統(tǒng)以及負(fù)荷的特點(diǎn)，制定出負(fù)序、諧波的綜合治理方法，保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)。

電氣自動化；無功補(bǔ)；技術(shù)應(yīng)用

對于現(xiàn)代的社會而言，科技越是發(fā)達(dá)，對電氣自動化的運(yùn)用就越為廣泛?？墒?，在電氣自動化中，不斷增加的非線性因素以及各種不可預(yù)知的變化規(guī)律以及電力牽引負(fù)荷增加了電網(wǎng)諧波以及負(fù)序的注入量和無功功率。為了能夠徹底解決這些問題，要按照自動化電氣系統(tǒng)以及負(fù)荷的特點(diǎn)，制定出一套負(fù)序、無功和諧波的綜合處理辦法，在提高電氣自動化控制設(shè)備的同時(shí)，保護(hù)好電網(wǎng)系統(tǒng)不受損害。

一、無功補(bǔ)償技術(shù)概念

（一）無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)

1.在設(shè)計(jì)無功補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，一定要降低線路感抗，選擇合適的電動機(jī)型號、臺數(shù)以及各種變壓器。如果這些制作工藝都符合各項(xiàng)要求，那么就可以使用同步電機(jī)和空歇工作設(shè)備提升用電單位的自然功率因數(shù)。

2.如果在使用過程中，發(fā)現(xiàn)提高自然因數(shù)的方法并不能夠

滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，那么就可以利用并聯(lián)電力電容器的辦法來達(dá)到實(shí)際需求。在使用這種方法的時(shí)候，要注意選用功率因數(shù)高于1的高壓供電單位；或者選擇功率因素小于0.9的低供壓單位。

3.假如無功補(bǔ)償裝置是電力電容器，則必須要遵守“平衡原則”。換句話說就是，高壓電容器對其進(jìn)行高壓部分的無功負(fù)荷補(bǔ)償；低壓容器對其進(jìn)行低壓部分的無功負(fù)荷補(bǔ)償，二者各盡其責(zé)。當(dāng)那些容量通常比較大、用電量高而且相對穩(wěn)定的無功計(jì)算符合大于100Kvar時(shí)，可以在附近對這些設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償。作為補(bǔ)償?shù)难b置必須和設(shè)備同時(shí)斷電。在對無功負(fù)荷的電容組進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，只能在變電所中集中補(bǔ)償。當(dāng)這些裝置都在變電所內(nèi)集中補(bǔ)償時(shí)，還需要注意一點(diǎn)，那就是要使用自動調(diào)節(jié)式的補(bǔ)償裝置，這樣做是為了防止無功負(fù)荷倒送。

（二）實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

1.使用晶閘管調(diào)節(jié)變壓器和固定濾波器的方法。這兩種設(shè)備可以用高漏抗變壓器，對其導(dǎo)致有功損耗，所以晶閘管調(diào)節(jié)變壓器和固定濾波器這兩種裝置在實(shí)際生產(chǎn)中并沒有得到廣泛運(yùn)用。

2.使用真空斷路器透切電容器方案。真空斷路器的價(jià)格便宜、操作簡單，但是它在合閘時(shí)電容器上所產(chǎn)生的電壓非常高，很容易燒壞其他設(shè)備，而且這種設(shè)備的開關(guān)壽命非常短，不能夠進(jìn)行頻繁的投切?；谶@些原因，這種設(shè)備大大影響到了設(shè)備的補(bǔ)償效果。

3.使用有源濾波器方案。有源濾波器會讓電子裝置產(chǎn)生與負(fù)序電流相反的電流，讓這些電流在裝置中相互抵消，滿足電源對總諧波以及無功電流的需求，這種方案的特點(diǎn)是補(bǔ)償非常靈活，不會和各個系統(tǒng)之間產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，調(diào)節(jié)和恢復(fù)的速度也非?？?。但是有一點(diǎn)需要注意，那就是這種裝置的價(jià)格通常比較貴。直到今天，我國對無功補(bǔ)償采用了很多技術(shù)和方法，可隨著現(xiàn)在電氣自動化應(yīng)用范圍的不斷拓寬，電氣自動化對電網(wǎng)造成的各種不利因素也是日益劇增，因此，研發(fā)電氣自動化設(shè)備的無功補(bǔ)償就具有十分重大的意義。

二、在應(yīng)用中存在的各種問題及解決方案

（一）目前存在的問題

在現(xiàn)代電氣自動化系統(tǒng)中利用無功補(bǔ)償技術(shù)具有較高的經(jīng)濟(jì)性，可是在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，還是存在著很多問題。第一，發(fā)電場里的無功潮流會直接涌向變電站，通過輸電線路，把這些電流傳輸?shù)阶冸娬局?，在這個時(shí)候，就有了遠(yuǎn)距離傳輸出現(xiàn)無功潮流的問題；另外，不能對無功補(bǔ)償?shù)娜萘窟M(jìn)行科學(xué)配置，很多變電場中的電容量都使用的是整組投切，并不可能按照要求來實(shí)現(xiàn)就地平衡，會經(jīng)常出現(xiàn)“高負(fù)荷時(shí)功率低，低負(fù)荷時(shí)功率高”的情況；最后，在使用電氣自動化系統(tǒng)的過程中，還會遇見電網(wǎng)倒送的問題，這種到送可以大量增加電網(wǎng)的損耗，縮短其使用壽命，對電線路增加各種不合理負(fù)擔(dān)，尤其是那些利用固定點(diǎn)補(bǔ)償?shù)挠脩?，?dāng)遇見負(fù)荷較低的時(shí)候，最有可能出現(xiàn)無功倒送的問題。

（二）對以上問題的解決辦法

1.首先要知道本地變電站的無功補(bǔ)償量。230千伏左右的變電場的無功調(diào)節(jié)水平都比較高，在保證高峰負(fù)荷的同時(shí)，功率因素不能低于1，其中的調(diào)節(jié)容量必須要根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)定。一定要科學(xué)合理的對變電站的補(bǔ)償容量進(jìn)行配置，從源頭上避免無功倒送等問題的出現(xiàn)。

2.要時(shí)刻關(guān)注無功配網(wǎng)的無償。當(dāng)負(fù)荷電流通過線路以及變壓器時(shí)，會產(chǎn)生電能消耗以及功率，其中功率因素越低，需要的功率就越多，線損也就會越大。所以，在受電端末尾處安裝一個無功補(bǔ)償裝置，可以防止無功率的損耗，提高它們的功率因數(shù)，這同樣也是節(jié)能損耗最經(jīng)濟(jì)、最方便的手段之一。

三、電氣自動化無功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)作方式

電能質(zhì)量是供電系統(tǒng)評價(jià)體系中最為重要的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。影響電能質(zhì)量的關(guān)鍵因素則是電壓，現(xiàn)如今，很多電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)無功狀態(tài)都是因?yàn)槭艿阶杩箚栴}以及功率因素問題的影響，當(dāng)這些電網(wǎng)波發(fā)生變形時(shí)，電壓就會出現(xiàn)偏移，電能質(zhì)量也會從中受到嚴(yán)重影響，導(dǎo)致整個電網(wǎng)出現(xiàn)安全隱患。無功補(bǔ)償作為一門新技術(shù)，它不但降低了資源浪費(fèi)，而且還提升了電氣自動化的整體系統(tǒng)，單從這兩個方面看，無功補(bǔ)償就可以直接降低行業(yè)投入，這種安全性的提升可以大大降低事故處理預(yù)算，只有將這種技術(shù)真正利用起來，才可以幫助行業(yè)帶來更大的效益和發(fā)展。

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