陳寶軍

沈陽渾南現(xiàn)代有軌電車運營有限公司 遼寧沈陽 110000

1 無功補償

1.1 定義

無功補償是無功功率補償?shù)膱猿?，它指在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。無功補償裝置的選擇及配置對于降低電網(wǎng)損耗和提高電力系統(tǒng)運行質(zhì)量、運行效率有著重要的作用。相反，無功補償選擇不當(dāng)，則會引發(fā)電網(wǎng)運行的安全，增加運行的成本。

1.2 無功補償裝置

（1）常規(guī)無功補償裝置。常規(guī)的無功補償技術(shù)常用交流接觸控制器投入型補償裝置、晶閘管控制投入型補償裝置、復(fù)合開關(guān)控制投入型補償裝置、同步開關(guān)等。這些電容器雖然在一定程度上能夠為電力設(shè)備及電網(wǎng)提供無功補償，但均存在不同程度的缺陷。

（2）智能無功補償裝置。智能無功補償裝置是一種基于智能電容器實現(xiàn)智能無功補償?shù)男滦图夹g(shù)。智能電容器集成現(xiàn)代測控、電力電子、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動化控制、電力電容器等先進(jìn)技術(shù)為一體，不僅對電器自動化設(shè)備及電網(wǎng)具有極好的無功補償作用，且使用壽命長、安全性高、操作靈活、維護(hù)檢修簡單便捷[1]。高度集成的設(shè)計使得體量較傳統(tǒng)的無功補償裝置實現(xiàn)了大的縮減，自身能耗降低，具有綠色、高效的應(yīng)用優(yōu)勢。

1.3 技術(shù)特征

當(dāng)前在無功功率中較為常見的設(shè)備主要包括異步電動機(jī)以及變壓器等，其中異步電動機(jī)與變壓器在整體中的所占比重分別約為60%和20%，另外還有包括整流器和供電線路等在內(nèi)的其他基礎(chǔ)設(shè)備。但整體來看，異步電動機(jī)設(shè)備上產(chǎn)生的無功功率消耗最大，而無功功率在線路、整流器等基礎(chǔ)設(shè)備以及變壓器當(dāng)中的消耗量基本相同。供電企業(yè)通過根據(jù)自身實際情況靈活運用無功補償技術(shù)，可使得供電效率以及用戶用電因數(shù)得到明顯提升，在保障電網(wǎng)整體實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行的同時，有效增強(qiáng)電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性，控制電能損耗。

1.4 發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)中非線性因素的波動問題更加明顯，這對無功補償技術(shù)提出了更高的要求。為了適應(yīng)電氣自動化的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)中應(yīng)用了智能無功補償技術(shù)[2]?，F(xiàn)階段智能無功補償技術(shù)采用真空斷路投切電容器、可控飽和電抗器、設(shè)備使用壽命不利、固定濾波器等多種智能電容器設(shè)置無功補償。前兩種智能電容器在頻繁的投切過程中因諧波的產(chǎn)生，會對產(chǎn)氣設(shè)備造成不同程度的損傷。有源濾波器價格昂貴，應(yīng)用范圍有限。目前，應(yīng)用最廣泛的是固定濾波器。固定濾波器與電抗器的聯(lián)合使用具有性價比高、可靠性和安全系數(shù)高的優(yōu)勢，實際的應(yīng)用價值更高。

2 智能無功補償技術(shù)在電氣工程自動化中應(yīng)用

2.1 智能無功補償技術(shù)效用

電力設(shè)備設(shè)計中合理安置具有特定阻抗和容抗的電感器與電容器，對于獨自出現(xiàn)的諧波具有去除作用，同時能夠?qū)€路傳輸過程中電力損耗予以彌補，有助于維護(hù)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。另外，智能無功補償技術(shù)的應(yīng)用可以在系統(tǒng)發(fā)生故障的第一時間展開無功援助，盡量減少故障對于系統(tǒng)的消極影響，有助于推進(jìn)新時期電氣工程行業(yè)穩(wěn)定運營，其應(yīng)用使得我國電氣工程自動化趨勢日益明顯，促進(jìn)了電氣工程自動化的持續(xù)運行[3]。

2.2 智能無功補償投切開關(guān)

過零觸發(fā)固態(tài)繼電器、機(jī)電一體化復(fù)合智能開關(guān)、機(jī)電一體化智能真空開關(guān)是目前較為先進(jìn)的投切開關(guān)，對于智能無功補償設(shè)備運行具有良好的控制作用，而其中真空開關(guān)由于可靠性強(qiáng)且使用壽命較長，適用性相對較好。過零觸發(fā)固態(tài)繼電器利用半導(dǎo)體與電子元件特性在正弦交流電壓處于零點時產(chǎn)生斷電作用，承受電流的能力較強(qiáng)，使用壽命也較長，但是會產(chǎn)生諧波，容易造成功率損耗。而機(jī)電一體化復(fù)合智能開關(guān)通過并聯(lián)固態(tài)繼電器和交流的接觸器，準(zhǔn)確實施投切，具有很好的應(yīng)用效能，但成本消耗較高，幾種開關(guān)的特點基本如上，具體應(yīng)用中根據(jù)實際情況予以選擇。投切開關(guān)的應(yīng)用對于智能無功補償技術(shù)有促進(jìn)作用，有助于促進(jìn)無功補償技術(shù)的銜接。

2.3 智能無功補償控制系統(tǒng)

智能無功補償控制系統(tǒng)也是無功補償發(fā)揮實效的關(guān)鍵，對于電氣工程自動化運行而言，加強(qiáng)控制力度對于滿足新時期生產(chǎn)生活對電氣工程的要求有積極作用。新形勢下的智能無功補償技術(shù)可以改變傳統(tǒng)固有的系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制方式，促進(jìn)管理系統(tǒng)的智能化與合理化，有助于減輕系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制的人力資源消耗，對于企業(yè)發(fā)展具有重要意義。實際操作中，通過基本線路中對線路的補償和無功率方面的平衡實現(xiàn)對分支線路的壓力補償。同時，操作人員應(yīng)該注重補償點盡量設(shè)置在負(fù)荷比較大的分支線路上，并且根據(jù)分支線路設(shè)置的配定邊壓設(shè)備空載時無功損耗確定補償量，以便于適應(yīng)電氣工程的變化，實現(xiàn)自動化運行。

3 結(jié)語

電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的安全，是確保電力系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵，智能無功補償技術(shù)作為配電設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)，它的合理應(yīng)用對于構(gòu)建安全的電氣自動化運營管理的系統(tǒng)框架有著重要的作用。為了提升電氣自動化設(shè)備及系統(tǒng)運行的安全，在應(yīng)用智能無功補償技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的功率、特點及用電規(guī)律選擇智能無功補償裝置及技術(shù)形式，科學(xué)合理的智能無功補償控制器及輔助裝置，確保智能無功補償裝置對電力設(shè)備及系統(tǒng)的適應(yīng)性和對無功補償?shù)挠行浴?/p>