王延濤

（甘肅金橋水科技（集團(tuán)）有限公司 甘肅蘭州 737100）

1 無功補(bǔ)償技術(shù)原理

在無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的過程中，要借助濾波技術(shù)建立諧波補(bǔ)償體系，從而降低負(fù)序，也為電力系統(tǒng)優(yōu)化管理奠定基礎(chǔ)，并且對(duì)供電指令予以綜合性分析，從而確保控制器操作工序和指令管理不能滿足操作要點(diǎn)，結(jié)合動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)制為電網(wǎng)頻率變動(dòng)和電網(wǎng)抗阻沖突的縮減奠定基礎(chǔ)[1]。也就是說，無功補(bǔ)償技術(shù)作為無功電壓控制系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，要借助發(fā)電機(jī)組對(duì)無功功率展開系統(tǒng)化配送，以保證電網(wǎng)配置工作的合理性，也為電力系統(tǒng)維持工作的全面開展奠定基礎(chǔ)，有效提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2 無功補(bǔ)償技術(shù)類型

對(duì)于電網(wǎng)建設(shè)而言，無功補(bǔ)償技術(shù)具有重要的意義和價(jià)值，電氣電壓穩(wěn)定性和系統(tǒng)功率的提升也非常關(guān)鍵，目前應(yīng)用較為有效的就是以下集中無功補(bǔ)償技術(shù)：

（1）有緣濾波器，能調(diào)控電力裝置形成負(fù)序電流，并且滿足電源的基礎(chǔ)需求，能與和諧波電流形成抵制過程，并且一定程度上調(diào)節(jié)實(shí)際運(yùn)行速度，為靈活性補(bǔ)償工作的開展奠定基礎(chǔ)。

（2）固定濾波器，主要是和濾波器進(jìn)行連接，從而一定程度上改善無功出力的問題，并且實(shí)現(xiàn)開關(guān)通斷的調(diào)節(jié)工作，也為無功率濾波穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境[2]。

（3）可控飽和電控器，設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時(shí)要借助電阻抗器飽和度管理工作對(duì)回路電流進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)整，有效抵消并聯(lián)濾波器中的無功功率電流。然而，因?yàn)樵O(shè)備應(yīng)用過程中會(huì)出現(xiàn)較大的噪音，因此需要在應(yīng)用一段時(shí)間后進(jìn)行集中維護(hù)和管理。

（4）真空短路投切電容器，在設(shè)備應(yīng)用過程中，具有投資少且操作便捷化的優(yōu)勢(shì)，但是，若是進(jìn)行合閘操作，則會(huì)造成電壓參數(shù)較大，使得設(shè)備運(yùn)行過程受到影響。

3 電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的有效應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，因?yàn)闊o功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展較晚，依舊還存在一些亟待解決的問題，需要技術(shù)部門結(jié)合設(shè)備運(yùn)行要求和電氣自動(dòng)化應(yīng)用水平建立更加完整的運(yùn)行應(yīng)用規(guī)劃，減少后期維護(hù)成本的同時(shí)，確保電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)能實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的目標(biāo)[2]。

3.1 異步發(fā)電機(jī)中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)

要想發(fā)揮異步發(fā)電機(jī)的應(yīng)用效果，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)其進(jìn)行模擬試驗(yàn)操作，需要對(duì)電參量進(jìn)行驗(yàn)證，從而準(zhǔn)確判定發(fā)電系統(tǒng)的高功率因數(shù)。3.1.1建立試驗(yàn)平臺(tái)

圖1 試驗(yàn)平臺(tái)電路示意圖

結(jié)合電路圖可知，試驗(yàn)對(duì)象選取的是2.2kVA發(fā)電機(jī)，三組四極籠型異步電機(jī)進(jìn)行模擬，補(bǔ)償電容為11組，第1組～第10組利用電容參數(shù)為500VAC、50Hz、CBB60 以及 4μF；第 11 組利用補(bǔ)償電容為 500VAC、50Hz、CBB60以及2μF。在試驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)三相調(diào)壓器能有效模擬電網(wǎng)電壓變化，在調(diào)整原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，就能保證異步機(jī)能夠輸出差異化功率，也為試驗(yàn)效果全面調(diào)節(jié)奠定基礎(chǔ)。

3.1.2 測(cè)量試驗(yàn)功率

對(duì)異步機(jī)進(jìn)行了電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)兩種情況下有功功率數(shù)值的測(cè)量，數(shù)據(jù)如表1～2。

表1 異步機(jī)電動(dòng)狀態(tài)下有功功率數(shù)值（100%額定電壓）

表2 異步機(jī)發(fā)電狀態(tài)下有功功率數(shù)值（100%額定電壓）

3.1.3 無功補(bǔ)償試驗(yàn)

對(duì)異步電動(dòng)工作中的電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)予以統(tǒng)籌監(jiān)督和管控，并且對(duì)不同運(yùn)行點(diǎn)異步電動(dòng)補(bǔ)償前后的動(dòng)率因數(shù)予以統(tǒng)籌監(jiān)督，集中對(duì)補(bǔ)償前后的功率因數(shù)進(jìn)行記錄和統(tǒng)計(jì)，有效對(duì)異步電機(jī)補(bǔ)償前后功率因數(shù)的變化展開系統(tǒng)化控制

通過試驗(yàn)可知，異步電機(jī)在110%額定電壓系統(tǒng)中，要從電網(wǎng)吸收無功功率，且整體效果較為明顯，相應(yīng)的勵(lì)磁電流的增加也會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)出現(xiàn)降低的問題，這就會(huì)增加補(bǔ)償電容器的投入，甚至?xí)?dǎo)致電壓數(shù)值不斷增高，相應(yīng)的磁通密度增大，較高的磁通密度會(huì)導(dǎo)致電機(jī)損耗，使得電機(jī)效率出現(xiàn)降低，整個(gè)異步電機(jī)發(fā)電量也會(huì)隨之減少，不能滿足節(jié)能需求。而在電網(wǎng)電壓升高后，運(yùn)行性能也會(huì)逐漸降低，因此，需要借助專用的異步發(fā)電機(jī)，發(fā)揮高性能指標(biāo)的應(yīng)用機(jī)制，確保波動(dòng)能對(duì)性能產(chǎn)生較小的影響。

3.2 配電線路中的無功補(bǔ)償

在配電線路中，合理性建立無功補(bǔ)償機(jī)制，能有效提升電氣自動(dòng)化應(yīng)用和運(yùn)行效果，也是對(duì)分支線路實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)闹匾侄?，這種方法需要利用配電變壓器對(duì)分支線路中的無功損耗情況以及無功損耗應(yīng)用結(jié)構(gòu)予以分析，有效補(bǔ)償具體容量，也為分支線路選擇奠定基礎(chǔ)。需要注意的是，在整個(gè)操作應(yīng)用體系的最后要利用用戶自主補(bǔ)償?shù)姆绞綄?duì)容量進(jìn)行合理性補(bǔ)充。而實(shí)際補(bǔ)充量的判定則要依據(jù)變壓器空載無功損耗項(xiàng)目進(jìn)行，補(bǔ)償設(shè)備若是沒有故障，線路就會(huì)處于欠補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)，此時(shí)，需要技術(shù)人員按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)和電壓變化情況判定電容器的投入過程和實(shí)際用量，真正實(shí)現(xiàn)全面最優(yōu)補(bǔ)償?shù)墓ぷ鱗3]。

3.3 并聯(lián)電容器補(bǔ)償

在并聯(lián)電容器應(yīng)用管理工作開展的過程中，要實(shí)施無功補(bǔ)償機(jī)制，才能有效降低整個(gè)系統(tǒng)中電網(wǎng)的損失，因此，提升用電負(fù)載的實(shí)際功率也能成為節(jié)電管理工作的關(guān)鍵。另外，操作人員要利用并聯(lián)電容器的方式降低電壓的損耗問題，提升整體結(jié)構(gòu)的功率數(shù)值，也為無功補(bǔ)償機(jī)電自動(dòng)化的開展奠定基礎(chǔ)。值得一提的是，在同一個(gè)電路內(nèi)，并聯(lián)補(bǔ)償就是將電容器和被補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行連接，能提高功率應(yīng)用的意義和價(jià)值。

3.4 電力用戶的無功補(bǔ)償

在進(jìn)行無功補(bǔ)償處理的過程中，要對(duì)節(jié)能措施予以宣傳和管理，并且確定最優(yōu)化補(bǔ)償機(jī)制和方式。在不同補(bǔ)償機(jī)制中，要對(duì)集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償以及個(gè)別補(bǔ)償?shù)冗M(jìn)行統(tǒng)籌監(jiān)督和管理，按照實(shí)際情況選擇適宜的補(bǔ)償機(jī)制。

（1）集中補(bǔ)償。用戶的變電裝置中，要利用集體安裝電容器組的方式減少變壓器無功功率損失量，并且保證節(jié)電效益，有效采取補(bǔ)償機(jī)制和補(bǔ)償措施，確保輸電線路的損失能降到最低，將相應(yīng)運(yùn)行條件控制在能達(dá)到自動(dòng)投切的階段，對(duì)無功負(fù)荷予以補(bǔ)充調(diào)節(jié)，提高利用效率。

（2）分組補(bǔ)償。主要是指相關(guān)技術(shù)部門要合理性分配不同的電容器，并且結(jié)合組別對(duì)配比要求以及配電線處理工序進(jìn)行分析，建立分組補(bǔ)償機(jī)制，也為把不同車間之間無功電力負(fù)荷予以一體化平衡。

（3）個(gè)別補(bǔ)償。主要是將用電設(shè)備和電容器進(jìn)行串聯(lián)處理，為電容器同時(shí)投入和同時(shí)產(chǎn)出提供保障，并且對(duì)機(jī)身無功損耗創(chuàng)設(shè)補(bǔ)償條件，以保證大型異步電動(dòng)機(jī)效果較好。

4 結(jié)論

總而言之，在我國電氣自動(dòng)化和無功補(bǔ)償技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的基礎(chǔ)上，要對(duì)技術(shù)體系和技術(shù)要點(diǎn)展開深度管理，確保補(bǔ)償優(yōu)勢(shì)得以突出，并且充分發(fā)揮無功補(bǔ)償技術(shù)和電氣自動(dòng)化融合體系的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)我國工業(yè)生活用電效率的全面進(jìn)步，也為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的增長提供保障，真正助力我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體水平的提高。