試析無功補償技術在電氣自動化中的應用

摘 要：針對目前電氣自動化中無功補償技術應用過程存在的問題，本文以實際工程項目為例，分析了無功補償技術在工程電氣自動化建設中的功能優勢，并提出了具體實踐的措施方法，其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明，只有在明確無功補償技術整體應用功能與優勢的情況下，才能與工程項目的實際建設需求結合起來，以提高電子自動化系統運行的可靠性。

關鍵詞：無功補償技術；電氣自動化技術；機電安裝工程；有源濾波器

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0097-02

引 言

電氣自動化，作為滿足各行各業發展對電力系統運行安全可靠需求的關鍵，其建設使用過程易受所處環境條件因素復雜，而出現不穩定性變化。為此，研究人員應對以往機電安裝工程應用電氣自動化無功補償技術情況進行分析，即在明確技術運用功能與優勢的情況下，將無功補償技術的運用效果充分發揮出來。這是推動涉及行業快速穩定發展的重要科研內容，相關人員應將其更多地作用于不同建設要求與環境條件的機電安裝工程，進而實現電力系統運行控制的優化目標。

1 行業背景

筆者從事機電安裝施工管理多年，項目涉及制糖業、造紙業、化工廠、熱電站等領域，每個項目的供配電系統也是各不相同，由于機電安裝工程電氣施工涉及內容眾多，因此，研究人員應從電氣自動化角度來控制工程電氣系統運行的穩定性。要想實現此目標，工程建設者應將無功補償技術充分利用起來，即在明確其技術運用功能優勢的情況下，來使其作用效果充分發揮出來。

2 電氣自動化中無功補償技術的應用功能及優勢

（1）當機電安裝工程的電氣自動化建設在三相負載作用下出現了不平衡條件，無功補償技術能夠對三相視在功率進行平衡，進而改善工程電力系統的運行穩定性能。這里的穩定性能是指抗干擾性和整體性能[1]。

（2）由于電力網是由大量電力輸電線路組成，因此，可劃分為高、中、低三種模式進行控制。經實踐證實，高壓電網與低壓電網的流動電壓穩定性不高，將無功補償技術運用于其中能夠改善電氣自動化系統運行的安全可靠性。如此，電力系統就可在此技術條件下以安裝狀態運行，進而保證涉及系統的輸電質量。此外，在實際運行過程中，無功補償技術的運用還應配備相應的調壓器，以與技術相配合，進而大幅提升系統運行的抗干擾性能與整體性能。

（3）當無功補償技術運用于本機電安裝工程的電氣自動化控制，還可改善電網與負載的功率因素，并盡可能減少各個用電設備的電容量，最終實現節能與降低造價的目標。

（4）運用無功補償技術后，還能為電力系統運行配置相應的靜置無功補償器。如此，不僅能夠調控電氣自動化運行中的電網電壓，還能為電氣自動化運行中的電容器與電纜設備提供安全運行的保障。從整體角度來看，技術運用有效防止了因高次諧波給系統局部運行帶來的發熱故障發生。

故而，電氣自動化技術人員需將無功補償技術充分重視起來，以滿足機電安裝工程電氣自動化系統建設的安全穩定要求[2]。

3 無功補償技術在電氣自動化中的應用控制策略

3.1 技術實踐途徑

3.1.1 電抗器、電容器以及固定濾波器

工程電氣自動化安全建設人員應通過控制連接于低壓母線上的變壓器、電抗器以及濾波器，來控制與調節電壓，進而改良系統無功的出力過程。在具體的調節過程中，應通過分接開關的晶閘管與無載調節來實現通斷控制。此外，該運行方案的運用，還能為電氣自動化提供穩定的濾波與無功功率。

3.1.2 變壓器與固定濾波器的調節

上述兩種設備利用晶閘管的高漏抗變壓器來維持運行效果。這是因為，系統運行過程消耗的能量較大，技術人員應結合工程項目的實際情況進行選用。

3.1.3 固定濾波器與可供飽和電抗器

當無功補償技術采用此配置方案，實質上，就是對飽和電抗器中的磁飽和程度進行控制，以調整作用于回路的感性電流。此外，還應盡量將處于并聯狀態濾波中的剩余容性無功功率與感性電流進行抵消，進而使其運行處于平衡狀態。此方案作用于實踐的優勢在于，能夠以長期穩定狀態的固定濾波器作用于并聯濾波支路。但此過程形成的諧波會對設備帶來一定影響，即導致運行噪聲較大。

3.1.4 靜止無功發生器

該設施能夠將多重化技術與脈沖寬度調制技術集成運用，從而與傳統交換虛擬電路和電阻溫度系數區分開來，即諧波含量較低，不會對電網運行造成二次污染影響。在安全性方面，由于運行過程無功發生器被作為電流源，因此，不會與系統阻抗發生諧振效應，具有不可提高的安全控制效果。此外，靜置無功發生器還能實現電氣自動系統運行的負載不平衡、負載諧波以及負載無功等功能補償。由于其響應時間多在5ms以內，因此，能夠在較短時間內實現從額定容性無功功率到額定感性無功功率的轉換目標，進而使響應速度能夠以快速狀態完成沖擊性負荷的補償控制。如此，電氣自動化運行過程出現的問題，就能通過及時有效的補償控制，來保證工程建設的安全可靠性[3]。

3.2 技術控制措施

3.2.1 技術方向與方式調控

電能質量雖然是判斷電網系統運行穩定性的重要指標，但多數情況下，電氣自動化系統的無功問題是由阻抗與公路因素所致。因此，無功補償技術人員應采用AT供電方式來達到電氣自動化的無功補償預期。具體來說，就是利用晶閘管電子開關來進行電容器的投切處理，并采用SCOTT變壓器來減少較長輻射路線上的運行負序問題，進而強化電能控制質量。

3.2.2 并聯混合有源濾波器

作為當前電氣自動化市場環境中較為先進的混合式補償方案，并聯混合有源濾波器，能夠解決因電力牽引負荷所帶來的穩定性影響，進而控制電力濾波器的補償量，以避免超出額定值問題的出現。換句話說，就是混合APF與LC技術后，協調大型電氣自動化系統的補償效果，進而對諧波落實注入式的無功補償。該補償方案的運用，能夠有效節約成本，進而高效作用于低壓電網環境。

具體的技術運行實踐過程，應確定正確有效的補償方案。由于配網無功分配補償主要作用于配電變壓器裝置，因此，可將電容器組安裝至配電變壓器的低壓引線部位。此過程，因電容器容量較小，所以，技術人員可不考慮保護裝置、合閘通流以及過電壓等問題帶來的影響。只需將電容器組與配電變壓器一并進行投、撤，而后，經變壓器低壓繞組設施來完成相關的放電控制過程。在計算無功補償過程中，技術人員應在配電變壓器部位設置小型且分散的補償電容器。如此，電動機設備形成的無功功率，就可用于用戶補償數值的確定。值得注意的是，基于對變壓器空載狀態的考慮，應保證電容器容量與無功功率相符，以此來保證補償數值確定的精準性。

相關設施的安裝過程，應考慮所處的用電環境，多數情況應將低壓電容器安裝至配電變壓器與低壓出線桿的橫擔部位。當電容器電壓增加時，相關人員可安裝一個小型支架來對低壓電容器進行固定。當完成低壓電容器的安裝后，就可將電容器出線頭連接至配電變壓器的低壓引線部位，進而通過相關補償線路的數據資料來控制電容器的輔助設備數量和安裝數量，以及相關規格型號等。這樣一來，就可為后續的總體預算提供重要的數據信息[4]。

4 結束語

綜上所述，無功補償技術在電氣自動化中的運用，需安裝與補償方案合理制定角度入手，來使無功補償技術的運用效果起到事半功倍的作用，進而達到機電安裝工程的建設使用目標。

參考文獻

[1]張筱璐，楊雨佳.新時期無功補償技術在電氣自動化中的應用研究[J].內燃機與配件，2018（07）：210～212.

[2]孫永芳，張 剛.基于電氣自動化中無功補償技術的應用研究[J].自動化與儀器儀表，2016（12）：198～199.

[3]王 玲.電氣自動化中無功補償技術的應用研究[J].新技術新工藝，2015（05）：93～95.

[4]張建平.淺談無功補償技術在電氣自動化中的應用[J].機電信息，2012（06）：10～11.

收稿日期：2018-10-18

作者簡介：莫若荷（1984-），男，工程師，本科，主要從事工程施工管理工作。