無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的實(shí)際運(yùn)用論述

李萬年

摘 要：現(xiàn)階段，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用日趨廣泛，并且發(fā)揮的作用也越來越重要。基于當(dāng)前我國電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀，本文針對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，從無功補(bǔ)償技術(shù)的分類、應(yīng)用措施等幾個(gè)角度提出了幾點(diǎn)個(gè)人建議，為促進(jìn)無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用步驟

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域當(dāng)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)都有著非常突出的應(yīng)用意義與價(jià)值。但是，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷累積與成熟，我們從中發(fā)現(xiàn)：電氣設(shè)備中單相電力牽引復(fù)合存在著非常復(fù)雜的變化趨勢(shì)，并且受到非線性因素增強(qiáng)的影響，極易造成電氣設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中出現(xiàn)無功功率增大的問題，同時(shí)伴隨出現(xiàn)電力系統(tǒng)注入負(fù)序以及諧波含量的增加，最終成為對(duì)電氣供電系統(tǒng)以及相關(guān)電氣設(shè)備運(yùn)行性能產(chǎn)生影響的重要因素。

1 無功補(bǔ)償?shù)闹饕诸惙治?/p>

在我國經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)之下，電氣自動(dòng)化得到了全面發(fā)展，其中對(duì)于無功補(bǔ)償技術(shù)的研究也進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。通過很多專家學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)：為了構(gòu)成有效的濾波通路、在降低負(fù)荷水平，濾除諧波因素的同時(shí)，對(duì)電氣功率因數(shù)加以提高，就必須實(shí)現(xiàn)對(duì)各類無功補(bǔ)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(dòng)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(jiǎn)單，投資成本也相對(duì)較小，但是通過以往的經(jīng)驗(yàn)發(fā)展，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(shí)可能會(huì)造成設(shè)備的損壞，并且這種設(shè)備的開關(guān)壽命是有一定限制的，因此不易過于頻繁的進(jìn)行投切動(dòng)作的切換。

（2）可控飽和電抗器在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用：可控飽和電抗器對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行控制干預(yù)的主要機(jī)制是，對(duì)電抗器飽和程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而改變回路電流大小。利用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中并聯(lián)濾波器內(nèi)多余的容性無功功率將感應(yīng)電流抵消，從而使整個(gè)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(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是能夠長(zhǎng)期投入使用，但可控飽和電抗器運(yùn)行中容易產(chǎn)生諧波，噪音較大，對(duì)設(shè)備會(huì)構(gòu)成一定的損耗。

（3）有源濾波器在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用：在電氣自動(dòng)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(fù)產(chǎn)生與負(fù)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(yùn)行需求。有源濾波器最大的特點(diǎn)是對(duì)有源補(bǔ)償?shù)目煽匦砸约办`活性，在作用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中時(shí)能夠保障調(diào)節(jié)速度較快，且補(bǔ)償具有靈活性特點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生諧振問題，綜合優(yōu)勢(shì)明顯，但是其價(jià)格相對(duì)較高，限制了大范圍的推廣與應(yīng)用。

（4）固定濾波器調(diào)壓在電氣自動(dòng)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?yàn)V波器進(jìn)行連接，對(duì)降壓變壓器低壓側(cè)母線電壓的水平進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整無功功率的目的。在這一過程當(dāng)中，固定濾波器調(diào)壓功能的實(shí)現(xiàn)需要依賴于對(duì)晶閘管分接/通斷開關(guān)增設(shè)的方式實(shí)現(xiàn)，在確保無功功率穩(wěn)定性的同時(shí)滿足濾波方面的需求。

2 無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用措施分析

應(yīng)用無功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪呛侠淼臏p少功率的損耗并且提高供電質(zhì)量。在無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用過程中由于發(fā)電機(jī)的容量較大，則在其起動(dòng)時(shí)沖擊電流往往會(huì)是額定電流的數(shù)倍，這對(duì)于電網(wǎng)的沖擊也是相當(dāng)強(qiáng)的，因此為了能夠有效的減少這一沖擊帶來的影響，同時(shí)減少?zèng)_擊所造成的功率損耗，通過應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自然功率因數(shù)的有效控制，從而能夠有效的化解發(fā)電機(jī)所造成的沖擊。為了使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用效果達(dá)到理想狀態(tài)，在制定無功補(bǔ)償策略中，必須對(duì)無功補(bǔ)償?shù)幕痉绞揭约胺较蜻M(jìn)行深入分析。具體而言，對(duì)于供電系統(tǒng)而言，電能質(zhì)量是評(píng)估供電系統(tǒng)運(yùn)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(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在電氣自動(dòng)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數(shù)以及阻抗因數(shù)的影響，進(jìn)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(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)無功補(bǔ)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(shí)現(xiàn)對(duì)電容投切動(dòng)作的控制。通過對(duì)這種無功補(bǔ)償策略的應(yīng)用，除了能夠使整個(gè)電氣自動(dòng)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(zhǎng)輻射線路上的負(fù)序問題。

3 無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用步驟分析

（1）首先需要根據(jù)實(shí)際情況，確定電氣自動(dòng)化系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的無功補(bǔ)償方案。在配網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，配電變壓器是無功分散補(bǔ)償最主要的補(bǔ)償對(duì)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(duì)較低，因此在補(bǔ)償方案的制定中可以忽略合閘涌流以及過電壓對(duì)無功功率的影響，同時(shí)也不需要配置相應(yīng)的保護(hù)裝置，可以以配電變壓器同步進(jìn)行投切，在變壓器低壓繞組作用之下實(shí)現(xiàn)放電功能。為了提高無功補(bǔ)償方案的科學(xué)性與合理性，需要對(duì)變壓器在空載狀態(tài)下所對(duì)應(yīng)的無功功率進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)估、計(jì)算，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，從而利用電動(dòng)機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的無功功率實(shí)現(xiàn)用戶補(bǔ)償。

（2）其次需要安裝無功補(bǔ)償裝置。結(jié)合已有的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)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(duì)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(duì)低壓電容器的固定。在完成對(duì)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(shí)，在對(duì)無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行安裝的過程當(dāng)中，必須根據(jù)所收集的被補(bǔ)償線路相關(guān)數(shù)據(jù)資料，對(duì)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(hào)進(jìn)行全面計(jì)算，以確保安裝效果的理想。

結(jié)語

隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展.我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。電氣自動(dòng)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(fù)荷變化的影響，其非線性因素也逐漸增強(qiáng)，為了優(yōu)化企業(yè)的電氣自動(dòng)化，我們需要對(duì)電氣自動(dòng)化中的無功補(bǔ)償技術(shù)做出更加深入的研究和分析。本文從電氣自動(dòng)化的角度入手，對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用方面的相關(guān)問題展開探討，對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)的主要類型，實(shí)施策略以及具體步驟進(jìn)行了總結(jié)與分析，值得關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]楊儀.關(guān)于配電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)探究[J].硅谷，2013（24）：45-46.