消諧電抗電容器補償系統(tǒng)在變電所中的實踐

孫杰英 李靜

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)已經(jīng)普遍應用了自動化技術。其不僅讓電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)更加穩(wěn)定，還能夠將操作成本有效降低。而消諧電抗電器補償系統(tǒng)作為一種新型的科技，能夠有效消除變電所運行過程中產(chǎn)生的系統(tǒng)諧波，減少電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況。本文主要探究在變電所中消諧電抗電器補償系統(tǒng)的實踐應用。

關鍵詞：變電所；消諧電抗電容器；問題及解決措施

前言：

在變電所中，若是大量的應用變頻器以及電助熔等設備，就會產(chǎn)生大量的諧波，增加變電器的損耗，電纜升溫的情況也會隨之出現(xiàn)，影響了設備的正常使用，提升了故障停電的可能性。因此，需要相關人員在原有的電力系統(tǒng)運行的基礎上，使用消諧電抗電容器，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，有效將企業(yè)的經(jīng)濟效益提高，促進社會的進一步發(fā)展。

一、消諧電抗電容器的工作原理

在含有諧波的系統(tǒng)中，使用消諧電抗電容器，能夠有效避免出現(xiàn)系統(tǒng)受到諧波的影響，從而出現(xiàn)諧振的情況。在電容器組中主要是由電容器與電抗器所組成，使用消協(xié)電抗電容器可以對電容器串聯(lián)電抗器的功率因數(shù)進行改善。在消諧電抗電容器中，選擇抗值時需要注意產(chǎn)生諧波的情況下，電容器總抗值不應使用容抗，而是應該使用感抗，從源頭消除系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的諧波。在電力系統(tǒng)的運行過程中使用消諧電抗電容器能夠起到十分關鍵的作用，避免電容器受到諧波頻率影響。

二、諧波對變電所的影響

在電容器的應用過程中，諧波頻率對其的影響主要在以下幾方面有所體現(xiàn)：其一，在電容器中，其容抗與頻率成反比狀態(tài)，因此，諧波階次越小，則阻抗越高，諧波階次越大，則阻抗越少。電力電容器對于諧波產(chǎn)生的電壓十分敏感，若是電容兩端存在諧波電壓，將會讓電容器對諧波阻抗變小，導致電容器介質會加速老化，造成電力系統(tǒng)的故障，減小了電力系統(tǒng)的使用壽命，另外，還會讓電容器由于負荷過重出現(xiàn)升溫的情況，燒壞相應的設備[1]。其二，在電網(wǎng)中若是單純的進行電容器的無功補償操作，由于其系統(tǒng)之中不存在電容和電網(wǎng)中的電感，所產(chǎn)生的諧振頻率也會接近電網(wǎng)中已經(jīng)存在的諧波頻率，產(chǎn)生諧振的情況，將諧波電流放大。

通過以往的調查，可以了解到在企業(yè)的生產(chǎn)電網(wǎng)之中，就存在大量的諧波源，導致其設備在運行過程中就會由諧波電流以及電壓的產(chǎn)生，在電容補償?shù)倪^程中就會和電容形成串并聯(lián)的現(xiàn)象，產(chǎn)生諧振，導致電容器燒毀[2]。并且，諧波對于電容設備的補償具有十分明顯的影響，會損壞設備原件，影響系統(tǒng)的正常使用。

三、消諧電抗電容器的應用

1.容量選擇

在應用消諧電抗電容器中，主要是通過將電容器引起的放大現(xiàn)象的抑制，消除五次以上的諧波。其在基波頻率在，電容器和電抗器的比例約為6%，若是三次以上其比例約在14%。因此，對于消諧電抗電容器的選擇也需要根據(jù)電力系統(tǒng)的實際情況，在補償無功的標準基礎上，保證電抗器電敏在使用的過程中，消除電抗電容器形成串聯(lián)的諧振頻率在電網(wǎng)中最低諧波頻率。同時，在電感性電抗電容器并不會與系統(tǒng)產(chǎn)生諧振，還能將電網(wǎng)中存在的低次諧波吸收。消諧電抗電容器在電網(wǎng)中廣泛應用更能有效消除諧波，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，增加電網(wǎng)系統(tǒng)的使用壽命。

2.使用消諧電抗電容器為企業(yè)帶來的利潤

在企業(yè)的電網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中，若是將消諧電抗電容器應用其中，不僅能夠有效消除電容器使用過程中引起的事故，減少了設備的維修頻率，還能為企業(yè)節(jié)省資金的投入，提高企業(yè)的生產(chǎn)利潤。

（1）直接經(jīng)濟效益的提高

在電力系統(tǒng)的運行過程中，經(jīng)常會有諧波的出現(xiàn)讓電能存在額外的損耗現(xiàn)象，這在企業(yè)的能源消耗中具有重要的比例。根據(jù)對以往的調查，諧波在總體的設備運行中電能消耗約為10%，并且其還會讓電壓出現(xiàn)損耗，增加變電器中的鐵損量，盡管其消耗難以準確計算，但是在企業(yè)的長久運行中，鐵損量的積累對于企業(yè)來說也是十分重要的一部分，并且，諧波還會讓系統(tǒng)中的電機負載率減小，讓電力損耗較大，在電力系統(tǒng)中應用消諧電抗電容器，就能夠有效減少企業(yè)在電力損耗上的經(jīng)濟效益，提高企業(yè)的經(jīng)營利潤。

（2）社會效益的提高

近幾年中，由于科學技術的不斷發(fā)展，能源緊張問題日益凸顯，需要各個企業(yè)對能源節(jié)約使用，減少能源的消耗，推動社會的可持續(xù)發(fā)展。而電力資源的應用在社會上也是十分收到關注的問題，將消諧電抗電容器進行有效推廣，就能將變電工作中不必要的電力損耗消除，節(jié)省能源，對企業(yè)的社會效益的提高具有重要的作用。并且，對于企業(yè)的經(jīng)濟效益而言，社會經(jīng)濟效益更為難得，在目前社會中減少能源的使用能夠推動社會的進一步發(fā)展，需要所有企業(yè)進行學習。

（3）間接經(jīng)濟效益的提高

在企業(yè)的電力系統(tǒng)的運行過程中，可以了解到低壓系統(tǒng)母線畸變率十分高，達到了10%，明顯超出規(guī)定范圍。在諧波電壓過高的情況下，就會影響設備的正常運行，降低了設備的使用壽命[3]。并且設備的運行受到影響，就需要企業(yè)投入資金維修，停止這一段時間的生產(chǎn)，從而讓企業(yè)的經(jīng)濟受到損失，影響了企業(yè)的發(fā)展。另外，在電力設備中應用消諧電抗電容器補償系統(tǒng)，能夠提高其使用壽命，避免出現(xiàn)設備使用壽命還沒到就需要更換設備的情況出現(xiàn)，不僅節(jié)省了設備更換的資金，還能提高設備的生產(chǎn)效率。

總結：

總之，變電所的正常運行對于人們的生活具有重要的意義，更好地保證人們的生活以及工作，促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。在目前的變電所運行過程中，主要存在的問題就是系統(tǒng)諧振，會影響電力系統(tǒng)的正常運行，需要應用消諧電抗電容器，從而有效保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為人們的生活提供進一步的保障，還能在此基礎上提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1] 鞏曉璇，郭昆麗，吳媛，等.某110 kV變電站并聯(lián)電容器故障分析與對策研究[J].電工電氣，2018（4）：35-39.

[2] 郭昆麗，田海霞，王建波，等.某變電站10kV并聯(lián)電容器故障分析及對策[J].廣東電力，2017，30（3）：58-63.

[3] 皮霞，關宇航，袁鐵江.多功能消諧裝置治理鐵磁諧振過電壓的局限性研究[J].電力電容器與無功補償，2017，38（1）：93-99.

作者簡介：孫杰英，女，李靜，女，1975年07月20曰，1975年1月23曰，在大慶油田有限責任公司第四采油廠電力維修大隊從事變電值班員工作。