淺談電氣自動化的無功補償技術

湯朋飛

摘要：隨著科學技術的不斷進步和發展，電氣自動化技術應用范圍越愛越大，無功補償技術帶來的問題越來越嚴重。在整個系統運行過程中，經常出現負荷變化大，帶有諧波的現象，傳統的無功補償技術已經無法滿足系統運作的需求。無功補償技術是采用無功、負序及諧波的綜合補償方式，對電氣自動化系統的正常運行提供了有力的支撐。為此，本文主要對電氣自動化無功補償技術的作用、應用及建議進行了分析與探討。

關鍵詞：電氣自動化;無功補償技術;應用

隨著電氣自動化技術在各個領域的大量推廣，大量的線性和非線性負載投入運行，使得電氣線路的無功補償不足和諧波污染問題日益嚴峻，給電氣自動化系統造成了大量的電能損耗，極大的制約了電氣自動化技術的健康發展，為了提高電力線路的運行質量和改善資源利用率，在電氣自動化系統線路中引入了無功補償裝置，從而為保證供電系統的安全性和經濟性和提高電氣系統運行穩定性提供了有力保障。無功補償裝置也因其優越的性能得到了電力部門和用電企業的高度重視，并在更深層次和領域得到了推廣和應用。

一、電氣自動化無功補償技術的作用

目前，我國電氣自動化技術中的無功補償技術的應用范圍也越來越廣，其具有的意義與作用可以分為以下幾點：

1.提供電氣自動化系統的穩定性，穩定系統整體的電壓，最大程度的提高電網的質量與安全，并為其配置適當的調節器，提高系統的整體輸電能力，為系統的整體抗干擾性。

2.由于高次諧波的存在經常會導致部分用電器產生局部過熱的問題，通過在電氣自動化系統中應用無功補償技術則可以很好的避免該情況的發生。無功補償技術通過在電氣自動化系統中設置靜止無功補償器，來改善電網中的電壓負荷，避免產生過熱現象，從而可以達到保護電容器等用電器的目的。

3.無功補償技術不論對于提高電網負載的功率因數還是大幅度降低用電設備中所需的電容量都可以起到非常好的作用和效果，從而避免造成更多不必要的經濟損失。

二、電氣自動化無功補償技術的應用

1.真空斷路器投切電容器

這種補償方式中電容器組利用高壓母線上電壓互感器的一次繞組電阻放電，一般不裝設專門的放電裝置。為防止電容器高壓擊穿，在電容器組中接有熔斷器fu作為短路保護。為降低電容器組在合閘時產生的沖擊涌流及防止電容器組與線路電感發生串聯諧振，可串聯適當的電抗器。它能有效地對高壓母線前主變壓器、高壓線路及電力系統無功功率進行補償，能有效地提高工廠的功率因數，而且總投資少。

2.固定濾波器和晶閘管調節電抗器

固定濾波器按諧波要求設計，反并聯晶閘管與電抗器串聯，通過改變晶閘管觸發角來調節流過電抗器的感性電流，使其與并聯濾波器中多余的容性無功補償電流平衡，滿足功率因數要求。優點是固定濾波器長期投人，需要的晶閘管數量少，響應速度快，調節性能好，缺點是tcr也產生諧波。

3.變電站無功補償技術

變電站是一個供電區域的供電中心，用不同電壓等級的配電線路向用戶供電。按照“分級補償，就地平衡”的原則，配電線路和電力用戶應該基本達到無功功率平衡，不向變電站索取無功電力。容性無功補償裝置以補償主變壓器無功損耗為主，并適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量可根據主變壓器容量來確定，可按主變壓器容量的10%～30%配置，并滿足35～110kv主變壓器最大負荷時，其高壓側功率因數不低于0.95的要求。當主變壓器單臺容量為40mva及以上時，每臺主變壓器應配置不少于兩組的容性無功補償裝置。

4.配電線路的無功補償

電力網中，配電線路數量很多，其線損約占總線損的60%-70%。因此，對配電線路進行無功補償，降低配電線路的功率損耗十分重要。對配電線路進行無功補償，在美、英等發達國家得到了廣泛應用。分支線路補償法的基本原則是以分支線路的無功功率平衡為主，對分支線路的無功消耗進行補償，盡可能減少分支線路向主干線索取無功，從而減少無功損耗：（1）以分支線路所帶配電變壓器的空載無功損耗來確定分組補償容量;（2）選擇負荷較大的分支線確定補償點;（3）對于小分支和個別的配電變壓器，可視為主干線上的近似均勻分佰負荷.可按需要確定補償點和補償容量（補償空載無功損耗）;

三、電氣自動化無功補償技術應用的相關建議

1.在電力系統網中要高度重視對變壓器、配電線路電能損耗的無功補償，必須提高功率因數的功率值，增強供、配電系統的利用率，降低電力資源的消耗量。在安裝受電端無功補償裝置時，要盡可能地減低負荷無功功率的消耗，減少配電線路的損耗，提高功率因數。這種無功功率補償是最直接、最經濟的節能減耗的方式。

2.在電氣自動化無功補償技術應用中，要加強對用戶側無功補償的管理力度，加大對節能降耗的宣傳力度。在用戶群中形成對無功補償技術的充分認識，減少用戶側中對有功功率的消耗，降低成本的投入，提高功率因數，實現對電氣自動化系統的有效無功補償。

3.在電氣自動化無功補償技術中并聯電容器也占有重要地位。并聯電容器無功補償是為了更好地節約電能和提高供電的質量，主要方法是通過提高用電負載的功率因數，減少電力網的用電損耗，目前這種節電方式已經得到了人們的廣泛認可。通過提高功率因數不僅能夠減少有功功率的消耗量，還能減少無功功率的消耗量，同時還能增加變壓器和電力線路容量的利用率，這就有利于并聯補償電容器與補償設備之間的連接，提高電力功率因數。

四、結束語

綜上所述，伴隨電氣自動化技術在多領域的大量運用，線形與非線性負載應用也逐漸增多，進而加重了電氣線路無功補償不足與諧波污染問題，并導致電氣自動化系統電能損耗增加，這給電氣自動化技術快速發展造成了嚴重制約。為有效提升電力線路運行質量與實現資源利用率最大化，可將無功補償裝置合理引入電氣自動化系統線路，以此提升電氣系統運行穩定性。

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