王啟盛

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)對電量的需求也在不斷提高。由于受到地理環(huán)境、水力資源、燃料運輸?shù)榷喾N因素的影響，造成發(fā)電廠位置分布不均衡。為了能夠提高電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定，必須要解決遠(yuǎn)距離輸電的問題。無功補償能夠解決在電力系統(tǒng)中電壓不穩(wěn)、電力損耗、無功電流的影響，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文對無功補償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，詳細(xì)說明電力系統(tǒng)無功補償?shù)闹匾饔?，對無功補償裝置分類進(jìn)行介紹，確保無功補償?shù)恼w效果得到全面增強。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);無功補償裝置;主要分類;應(yīng)用分析

在電力系統(tǒng)運行的過程中，由于受到功率因數(shù)和電壓波動的影響，導(dǎo)致電氣設(shè)備無法充分利用，造成電力傳輸能力不足、損耗增加。為了能夠的提高電力設(shè)備的運行效率，必須要對電力系統(tǒng)的無功電源進(jìn)行合理優(yōu)化以及及時補償，確保電壓水平的全面提高，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。無功補償?shù)难b置能夠確保有功網(wǎng)損和無功網(wǎng)損，保證整個電力系統(tǒng)實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行。

一、電力系統(tǒng)無功補償?shù)膽?yīng)用價值

在電力系統(tǒng)中，由于受到無功電流的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)的導(dǎo)線容量、設(shè)備容量和系統(tǒng)損耗不斷增多，對整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性帶來不利影響。絕大多數(shù)的用電設(shè)備都具有改變特點，必須要從電力系統(tǒng)中吸收無功功率，如果有功功率保持恒定增大時會引起總電流增加，造成電力系統(tǒng)元件增加，這樣也會導(dǎo)致工廠內(nèi)部的啟動控制設(shè)備、測量儀表等相關(guān)的設(shè)備規(guī)格出現(xiàn)增大的可能，造成投資費用過度[1]。

在系統(tǒng)傳送的過程中，總電流的增大也會造成供電線路的增大，給整個線路和變壓器造成一定的損失，也會導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備調(diào)壓困難，由于無功電流的增加，導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)子發(fā)生磁效應(yīng)增加，激勵電流過度，轉(zhuǎn)子繞組的溫度會明顯升高，甚至?xí)痣[患。

由此可見，電力系統(tǒng)的無功功率很容易導(dǎo)致電壓和頻率無法保持恒定，除了要充分運用發(fā)電機無功功率之外，還應(yīng)該安裝合適的無功補償裝置，確保整個無功系統(tǒng)達(dá)到平衡。

二、無功補償裝置的分類和選擇

（一）機械旋轉(zhuǎn)類無功補償裝置

機械旋轉(zhuǎn)類無功補償裝置作為最原始的補償裝置之一，能夠調(diào)節(jié)無功功率和靜態(tài)電壓，機械旋轉(zhuǎn)類無功補償裝置能夠?qū)D(zhuǎn)子繞組的勵磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保無功功率的穩(wěn)定輸出[2]。

機械旋轉(zhuǎn)類無功補償裝置，包括同步調(diào)相機、同步發(fā)電機和同步電動機三種。同步調(diào)相機的功能與同步電動機具有相似性，但是兩者卻存在明顯的差別，因為同步調(diào)相機既能夠勵磁運行，也能夠在欠勵磁狀態(tài)下運行，如果過濾池運行時同步調(diào)相機會生成感性無功功率起到升壓的效果，在欠勵磁運行的狀態(tài)下能夠吸收感性無功功率，起到降壓的效果，同步調(diào)相機自身的無功補償機制非常靈活，應(yīng)用范圍非常廣泛。

同步發(fā)電機自身的無功補償效果，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的運行需求，逐漸被其他的裝置所取代。由于同步發(fā)電機的無功補償原理與同步調(diào)相機大體類似，也能夠?qū)崿F(xiàn)無功功率補償，通常情況下同步發(fā)電機并不適用于無功補償裝置，因為發(fā)電機自身容量小，在運行時由于同步發(fā)電機內(nèi)部會產(chǎn)生電壓波動，導(dǎo)致電路運行效果不理想，在發(fā)電機超負(fù)荷運轉(zhuǎn)時也有可能因為功率過度而導(dǎo)致絕緣層擊穿引發(fā)故障[3]。

（二）靜止類無功補償裝置

靜止類無功補償裝置缺乏旋轉(zhuǎn)部分，整個設(shè)備的運行也始終保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，靜止類無功補償裝置的體積更小效率更高，能夠利用集成化的控制，靜止類無功補償裝置，具有響應(yīng)速度快的特點。在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，精子類無功補償裝置，包括固定電容精雜管控制電抗器和靜止無功補償器等，其中固定電容能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載側(cè)無功補償，整體的結(jié)構(gòu)更加的簡單，具有經(jīng)濟實用的優(yōu)點，但是在實際應(yīng)用的過程中，固定電容自身的缺點也比較明顯，例如在電容通電時，瞬間電壓會超過額定電壓的幾十倍甚至上百倍，很容易導(dǎo)致電容擊穿造成設(shè)備損壞，此外固定電容只能夠?qū)崿F(xiàn)分級補償，這也導(dǎo)致無功補償?shù)男Ч⒉幻黠@，無法確保無功補償和電力系統(tǒng)調(diào)控的實效性。

晶閘管控制電抗器在電力系統(tǒng)運行的過程中，由于其基本構(gòu)成的部分非常的復(fù)雜，作為一種感性無極補償器晶閘管，電抗器能夠根據(jù)晶閘管內(nèi)部電壓的變化，對整個電抗器進(jìn)行無級調(diào)節(jié)，通常來說電力系統(tǒng)的負(fù)荷電壓變化可以根據(jù)用電的實際情況進(jìn)行判斷，例如，在夏季電力需求高峰時期，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的輸電流量進(jìn)行及時調(diào)節(jié)，避免受到局部電壓過高造成電網(wǎng)癱瘓的問題，經(jīng)常管控制電抗器，能夠利用電抗性補償措施，在用電高峰時提高電網(wǎng)電壓上限，確保整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

三、無功補償裝置的主要優(yōu)點

（一）操作簡單

大多數(shù)的無功補償裝置都利用單片機的形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，能夠提高系統(tǒng)運行的整體質(zhì)量，在設(shè)備安裝之前可以專人對整個設(shè)備的控制程序錄入到單片機中，可以保證無功補償裝置自動化運行，每一臺裝置都有人機交互界面，能夠方便管理人員對電力系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行全面的掌握，確保界面操作的效果得到提升。

在整個電力系統(tǒng)當(dāng)中，所使用電子器件的具體性能將對整個無功補償裝置的運行效率產(chǎn)生直接性的影響。因此，為了提高無功補償裝置的運行效能，可以嘗試從材料、技術(shù)、工藝等多個方面入手，提高基于半控制或全控制電力電子期間的性能[4]。

（二）通訊靈活

無功補償裝置在內(nèi)部預(yù)先安裝無線傳輸和接收裝置，能夠?qū)h(yuǎn)端計算機的控制，信號進(jìn)行實時接收與發(fā)送，確保無功裝置單片機的實時通訊，多個通訊串口與無功補償裝置設(shè)備進(jìn)行連接，可以保證電單片機的控制指令，控制串口即時發(fā)出，保證了無功補償?shù)膭討B(tài)效果，也能夠被數(shù)據(jù)庫直接調(diào)用，提高無線通訊裝置的遠(yuǎn)程傳輸質(zhì)量。

結(jié)論：

本文對無功補償裝置在電力系統(tǒng)中的實際應(yīng)用進(jìn)行分析，詳細(xì)的說明了無功補償裝置的必要性，對無功補償裝置的分類和具體的應(yīng)用范圍進(jìn)行介紹，可以提高我國電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，滿足各個行業(yè)的電力需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛寶江.電力系統(tǒng)中無功補償裝置的應(yīng)用研究[J].中國高新區(qū)，2017（20）：114.

[2]王麗娟.變電設(shè)計中無功補償裝置的設(shè)計方式探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（15）：221.

[3]周元.電力系統(tǒng)中無功補償裝置的應(yīng)用分析[J].中國設(shè)備工程，2017（14）：145-146.

[4]王輝.電力系統(tǒng)中無功補償裝置的應(yīng)用研究[J].江西建材，2017（01）：193+195.