淺析低壓變配電自動無功補償裝置的控制

【摘要】隨著我國經濟水平的不斷提高，推動了我國電力行業的迅速發展。人們對供電質量提出了更高的要求，電力系統實現自動化是十分有必要的。自動無功補償技術在將各種技術進行融合后，為低壓變配電自動無功補償技術的運行、管理以及控制提供了安全、可靠的技術保障，對于實現電力系統的自動化控制具有十分重要的作用。因此，本文針對低壓變配電自動無功補償裝置的控制進行詳細的分析。

【關鍵詞】低壓變配電；自動無功補償裝置；控制

無功補償裝置是一種各個電力工廠與高層建筑變電所廣泛采用的措施，大多數電力企業運用人工方式進行電容的投切工作，甚至出現長期接用不進行切除的情況。另外，如果負荷出現波動，那么固定補償可能出現過補償或者倒送無功功率的現象，進而增加損耗，給電網帶來損耗。因此，供電局要對工廠企業的變電所中的無功電度設置倒裝置。實現電力系統調度、控制與管理的自動化，對于簡便運行管理工作人員的工作、實現運行控制管理的智能化、降低能耗、提升電力系統運行的安全穩定性以及方便運行維護具有十分重要的意義。

一、低變壓配電自動化的特性

低變壓配電自動化具有綜合化、智能化、電腦化以及屏幕化的特性。

1.綜合化

綜合化，指的是低變壓配電自動化功能的綜合化。低壓變配電的自動化是由多種不同的技術互相融合形成的，其在系統內部具有常規二次設備具備的功能。現在先進的微機保護裝置將以往的常規繼電器進行代替，微機化的監控裝置包含儀表屏、模擬屏、操作屏等裝置，具備無功補償、光字牌、有載調壓以及中央信號系統的功能。如果將微機保護和監控裝置進行接口，那么能夠進行故障錄波、測距和信號接地報警工作。

2.智能化

智能化，指的是低變壓配電裝置運行管理的智能化。綜合自動化系統不僅要具備變電所的常規功能，而且還要具備在線自動診斷功能，對自身性能的完好進行實時監測。其中，綜合自動化系統具備的功能主要包括自動報表、自動報警、判別處理事故以及電壓無功自動調節功能等。

3.電腦化

電腦化，指的是低變壓配電結構的電腦化。一般情況下，變電所綜合自動化系統主要運用CPU分布結構，其中的主要插件、部件以及功能模塊均實現了微機化，其運用分工合作的方式，將網絡總線進行連接，形成一個有機整體。

4.屏幕化

屏幕化，指的是低變壓配電操作監視的屏幕化。變電所在實現綜合自動化后，CRT將常規環境下的模擬屏、儀表屏和操作屏進行替代，將儀表讀數和模擬的系統狀態顯示在CRT的屏幕上。另外，通過結合使用CRT屏幕和計算機鍵盤鼠標在操作屏上完成跳閘和合閘工作。除此之外，CRT屏幕中的閃光文字代替常規的光字牌報警標志，運行工作人員能夠運用屏幕顯示器對遠方設備進行全面、系統的監控和操作。

二、低壓變配電自動無功補償裝置的原理分析

1.低壓變配電自動無功補償裝置的要求

（1）要具有過電壓保護功能；

（2）處于輕負荷的環境下，不會導致電容器組出現投切震蕩的情況；

（3）要確保電容器組能夠自動進行循環投切工作，提高電容器和接觸器的使用率，增加使用期限；

（4）選擇性能安全、可靠、穩定以及不易受環境影響的元器件，方便進行維護工作；

（5）能夠隨著無功負荷的變化，使其能夠自動進行投切電容器組工作，確保功率因數高于0.95，并且不過補償。

2.選擇合適的補償級數

通常情況下，補償級數越高，那么補償的精度也就越高。隨著補償級數的增多，會加大裝置的成本和體積，因此，在選擇補償級數時，要對補償精度和裝置成本等因素進行考慮。對于低壓變配電無功補償來說，適宜運用11級補償級數，其中9級是等容量，能夠滿足最基本的補償，另外2級是小容量，用來提高補償的精度。例如，對于一臺180kvar的補償裝置來說，在前9級補償級數中，每級為18kvar，在后面2級的補償級數中，每級為9kvar。

3.低變壓自動無功補償控制線路的工作原理

（1）首先，將其中的轉換開關SA放置到自動裝置的投入位置，因為電流繼電器KA2的起動電流整定值比較小，在負荷逐漸增加的過程中，KA2先發生動作，KA2后進行動作，然后與時間繼電器KT1接通之后，觸點實時閉合，然后斷路器與合閘線圈YA進行輔助，斷路器QF進行合閘，電容器組主動投入運行。

（2）其次，在投入之后，斷路器常閉輔助觸點QF處于斷開狀態，KT1線圈處于失電狀態并進行復歸工作。隨著負荷電流的不斷減小，KA1先進行復歸工作，然后下降數值，一直降到電流繼電器KA2的整定值位置時，KA2進行復歸工作，然后常觸點進行閉合，繼電器KA2得電，斷路器進行跳閘動作，進而將電容器組進行切除。

（3）最后，實現常閉觸點與合閘線圈之間的串聯，防止電容器組在發生故障后依然進行自動投入工作。

三、低壓變配電自動無功補償裝置的控制方式與應用

1.低壓變配電自動無功補償裝置的控制方式

目前，低壓變配電自動無功補償方式主要分為兩大類，分貝時安裝方式和控制方式。其中，安裝方式主要包括集中補償方式和分散補償方式；控制方式主要包括固定補償方式和自動補償方式。

（1）集中補償方式

所謂集中補償，指的是將電容器集中到低壓變配電中的某一個位置，實現對整個低壓變配電進行補償工作。

（2）分散補償方式

分散補償，指的是將電容器運用分散安裝的方式，將其在感性的用電設備上進行安裝，運用電感負載投切的方法實現就地補償。

（3）固定補償方式

固定補償指的是使用具有固定容量的電容器進行補償工作，并進行同時投入和切除工作。

（4）自動補償方式

自動補償，指的是在使用自動投切裝置的過程中，跟隨功率因數的大小對電容器中的補償容量進行自動調整，有效的保證低變壓配電的功率因數處于合理的范圍中。

2.低壓變配電自動無功補償裝置控制的應用

通常情況下，我國的電網功率因數在0.5～0.7范圍內，有非常大的無功消耗，因此，為了有效的提高電網功率因數，需要通過運用安裝并聯電容器的方法，來對電網中的感性無功功率進行補償。低變壓配電的無功補償裝置主要分為三種，分別是電動機就地補償、低壓集中補償以及變壓器就地補償。其主要有以下的接線方式：

（1）電動機就地補償方式對電容器組接線具有直接起動的作用，其能夠實現電容機和并聯電容器之間的補償工作，并使其能夠與電動機的接線端子向連接，和電動機進行同時投切工作。電動機與電容器之間不需要安裝開關設備。

（2）在對變壓器補償電容器組時，最簡便的安裝方式是運用接線變壓器補償方式，通過實現低壓熔斷器與配電變壓器低壓出線端的連接，隨著配電變壓器的變化進行切入和切除工作，低壓熔斷器是并聯電容器主要的保護器。

四、結語

總之，無功補償是無功網損電壓管理內容中的基礎性內容，由于無功電源與負荷具有零散分布、動態變化的特點，能夠確保無功平衡過程的復雜性。如果出現不平衡情況，那么可能會增加網損。因此，在實際的應用中對無功流動的數值進行限定，對距離進行控制，能夠有效的確保無功的平衡性，降低網損率，提高正常電壓的合格水平。

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