深析無功補償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化

■尚慶佑 ■萊鋼設(shè)備檢修中心焦化檢修部，山東 萊蕪 271104

在當(dāng)前國民經(jīng)濟生產(chǎn)的各個行業(yè)與領(lǐng)域當(dāng)中，電氣自動化技術(shù)都有著非常突出的應(yīng)用意義與價值。但是，隨著電氣自動化技術(shù)的不斷累積與成熟，開始發(fā)現(xiàn):由于電氣設(shè)備中單相電力牽引復(fù)合有非常復(fù)雜的變化趨勢，同時受到非線性因素增強的影響，非常有可能導(dǎo)致電氣設(shè)備在運行過程當(dāng)中出現(xiàn)無功功率增大的問題，同時伴隨出現(xiàn)電力系統(tǒng)注入負序以及諧波含量的增加。當(dāng)然，上述問題所影響的范圍也會伴隨電氣自動化程度的不斷增加而持續(xù)增加，最終成為對電氣供電系統(tǒng)以及相關(guān)電氣設(shè)備運行性能產(chǎn)生影響的重要因素。針對上述問題，必須結(jié)合電氣化技術(shù)以及電氣設(shè)備的負荷特點，制定無功、負序、以及諧波的綜合補償性措施，應(yīng)用無功補償技術(shù)促進電氣自動化質(zhì)量的提升與鞏固。具體分析如下:

1 無功補償?shù)闹饕诸惙治?/h2>

我國近年來針對電氣自動化系統(tǒng)中對無功補償技術(shù)的應(yīng)用問題展開了相應(yīng)的分析與深入探討，在這些研究當(dāng)中認為:為了構(gòu)成有效的濾波通路、在降低負荷水平，濾除諧波因素的同時，對電氣功率因素加以提高，就必須實現(xiàn)對各類無功補償技術(shù)的合理應(yīng)用，具體技術(shù)類型包括真空斷路器投切電容器、可控飽和電抗器、有源濾波器、以及固定濾波器調(diào)壓這四種類型。具體分析如下:

(1)真空斷路器投切電容器在電氣自動化中的應(yīng)用:真空斷路器投切電容器的設(shè)備構(gòu)成比較簡單，投資水平相對較小，但運行經(jīng)驗中顯示在合閘狀態(tài)下真空斷路器投切電容器容易產(chǎn)生較高的電壓，此時設(shè)備可能出現(xiàn)損壞，并且此設(shè)備受到開關(guān)壽命的限制影響，導(dǎo)致其不易過于頻繁的進行投切動作的切換。

(2)可控飽和電抗器在電氣自動化中的應(yīng)用:可控飽和電抗器對電氣自動化系統(tǒng)進行控制干預(yù)的主要機制是對電抗器飽和程度進行調(diào)節(jié)，進而改變回路電流大小。利用電氣自動化系統(tǒng)中并聯(lián)濾波器中多余的容性無功功率被感性電流所抵消，從而使整個復(fù)合狀態(tài)更加的穩(wěn)定與均衡。可控飽和電抗器在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢是能夠長期投入使用，但可控飽和電抗器運行中容易產(chǎn)生諧波，噪音較大，對設(shè)備會構(gòu)成一定的損耗。

(3)有源濾波器在電氣自動化中的應(yīng)用:在電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用有源濾波器的主要目的是讓電力系統(tǒng)中的電力電子裝置負產(chǎn)生與負序電流以及諧波電流相反的電流，以相互抵消，并滿足電源運行需求。有源濾波器最大的特點是對有源補償?shù)目煽匦砸约办`活性加以了充分的應(yīng)用，在作用于電氣自動化系統(tǒng)中時能夠保障調(diào)節(jié)速度較快，且補償具有靈活性特點，不會產(chǎn)生諧振問題，綜合優(yōu)勢確切，但其局限性在于價格相對較高。

(4)固定濾波器調(diào)壓在電氣自動化中的應(yīng)用:固定濾波器調(diào)壓與抵壓母線上的電抗器或濾波器進行連接，對降壓變壓器低壓側(cè)母線電壓的水平進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)調(diào)整無功出力我水平的目的。在這一過程當(dāng)中，固定濾波器調(diào)壓功能的實現(xiàn)需要依賴于對晶閘管分接/通斷開關(guān)增設(shè)的方式實現(xiàn)，在確保無功功率穩(wěn)定性的同時滿足濾波方面的需求。

2 無功補償?shù)木唧w策略分析

為了使電氣自動化系統(tǒng)中對無功補償技術(shù)的應(yīng)用效果達到理想狀態(tài)，在制定無功補償策略中，必須對無功補償?shù)幕痉绞揭约胺较蜻M行深入分析。具體而言，對于供電系統(tǒng)而言，電能質(zhì)量是評估供電系統(tǒng)運行水平的重要指標(biāo)，而電能質(zhì)量則主要受到電壓水平的影響。結(jié)合已有的經(jīng)驗數(shù)據(jù)顯示，在電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中，出現(xiàn)無功狀況的主要因素是受到了功率因素以及阻抗因素的影響，進而導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)整體出現(xiàn)無功。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中對無功補償應(yīng)用的主要方式是AT供電，利用變壓器以及晶閘管電子開關(guān)相配合的方式，實現(xiàn)對電容投切動作的控制。通過對這種無功補償策略的應(yīng)用，除了能夠使整個電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用更加安全穩(wěn)定意外，還能夠有效降低較長輻射線路上的負序問題。

3 無功補償技術(shù)的應(yīng)用步驟分析

(1)首先需要根據(jù)實際情況，確定電氣自動化系統(tǒng)所對應(yīng)的無功補償方案。在配網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，配電變壓器是無功分散補償最主要的補償對象，其安裝位置多集中在配電變壓器低壓引線區(qū)域。考慮到其電容器的容量相對較低，因此在補償方案的制定中可以忽略合閘涌流以及過電壓對無功功率的影響，同時也不需要配置相應(yīng)的保護裝置，可以以配電變壓器同步進行投切，在變壓器低壓繞組作用之下實現(xiàn)放電功能。為了使整個無功補償方案的制定更加精確與合理，針對配電變壓器小型分散補償電容器的配置，需要重點評估計算變壓器在空載狀態(tài)下所對應(yīng)的無功功率，盡量使電容器容量與變壓器在空載狀態(tài)下的無功功率一致，聰兒利用電動機等設(shè)備產(chǎn)生的無功功率實現(xiàn)用戶補償。

(2)其次需要進行無功補償裝置的安裝。結(jié)合已有的實踐工作經(jīng)驗來看，低壓電容器的安裝位置可以選擇在配電變壓器低壓出線桿橫擔(dān)位置。若電容器的自身規(guī)模相對較大，則可以在配電變壓器低壓出線桿位置上增設(shè)支架，以方便對低壓電容器的固定。在完成對低壓電容器的安裝作業(yè)后，需要將電容器的出線頭與配電變壓器低壓側(cè)引線頭連接起來。同時，在對無功補償裝置進行安裝的過程當(dāng)中，必須根據(jù)所收集的被補償線路相關(guān)數(shù)據(jù)資料，對電容器的安裝數(shù)量，具體規(guī)格，以及輔助材料數(shù)量型號進行全面計算，以確保安裝效果的理想。

4 結(jié)束語

隨著社會主義經(jīng)濟的高速發(fā)展．我國的電氣自動化技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)備中往往受到來自比較復(fù)雜的單相電力負荷變化的影響，其非線性因素也逐漸增強，為了優(yōu)化企業(yè)的電氣自動化，我們需要對電氣自動化中的無功辛}償技術(shù)做出更加深入的研究和分析。文章從電氣自動化的角度入手，對無功補償技術(shù)應(yīng)用方面的相關(guān)問題展開探討，就無功補償技術(shù)的主要類型，實施策略，以及具體步驟進行了總結(jié)與分析，值得關(guān)注。

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