電氣自動(dòng)化中的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)探析

黃希桐

摘 要：基于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到電氣自動(dòng)化中，爭(zhēng)取提高電氣系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果，減少線損以及變壓器損耗，降低不同系統(tǒng)用戶(hù)之間的差異，進(jìn)一步提高供電質(zhì)量。此次探析主要是結(jié)合無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)與種類(lèi)，對(duì)其在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用方向進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;無(wú)功補(bǔ)償;線路損耗

無(wú)功補(bǔ)償對(duì)于電氣自動(dòng)化整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講具有至關(guān)重要的作用，可以有效改善供電環(huán)境，減少各類(lèi)運(yùn)行問(wèn)題的產(chǎn)生。目前無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到電氣自動(dòng)化中，并取得了良好效果，實(shí)際建設(shè)中應(yīng)根據(jù)需求確定應(yīng)用方式，并做好各要點(diǎn)控制，確保將其具有的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。

一、無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了良好效果，一直以來(lái)都是技術(shù)研究的要點(diǎn)，其不僅能夠提高電氣設(shè)備應(yīng)用率，同時(shí)還可以調(diào)整電力負(fù)載功率，能夠降低線損與變電器損耗，使得電壓質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。一般來(lái)講電力負(fù)載功率與線路損耗為反比關(guān)系，實(shí)際設(shè)計(jì)中完全可以利用無(wú)功補(bǔ)償來(lái)提高電能應(yīng)用效率，達(dá)到降低線路損耗的目的。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)功能的實(shí)現(xiàn)，需要確定電氣自動(dòng)化設(shè)備性能特點(diǎn)，將其作為基礎(chǔ)的同時(shí)，與無(wú)功、諧波、負(fù)序等進(jìn)行有效結(jié)合，對(duì)電氣系統(tǒng)作用進(jìn)行補(bǔ)償，可以說(shuō)是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要裝置，不僅可以保證供電效率，同時(shí)還能夠優(yōu)化供電環(huán)境。[1]

二、無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)實(shí)際應(yīng)用方向

（一）變電站應(yīng)用

將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到變電站中，能夠有效維持電網(wǎng)的無(wú)功平衡，同時(shí)可有效改善功率因數(shù)，穩(wěn)定終端變電所母線側(cè)電壓，完成變電站主變與輸電線路的無(wú)功損耗補(bǔ)償。[2]一般在建設(shè)中需要將補(bǔ)償裝置與母線連接，降低后期運(yùn)維難度。

（二）配電線路應(yīng)用

針對(duì)配電線路來(lái)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用分析，應(yīng)確定電容器在其中的重要作用，科學(xué)設(shè)計(jì)補(bǔ)償點(diǎn)，保證補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)量設(shè)置的合理性。同時(shí)盡量選擇復(fù)雜度較低的控制方式，尤其是避免應(yīng)用分組投切的方式，避免因?yàn)檠a(bǔ)償容量過(guò)大而出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償問(wèn)題。可選擇線路補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行設(shè)計(jì)，想線路與公用變提供必要無(wú)功，建設(shè)成本低，短期回收效益高，并且后期維護(hù)難度小，多適用于負(fù)荷大且功率因數(shù)低的較長(zhǎng)線路。城鎮(zhèn)供電用戶(hù)基本上均為單相負(fù)荷，且系統(tǒng)內(nèi)用戶(hù)之間的負(fù)荷大小以及用電時(shí)間存在顯著差異，這樣就產(chǎn)生了不平衡電流，且無(wú)法有效預(yù)測(cè)，這樣就造成電網(wǎng)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于不平衡運(yùn)行狀態(tài)。[3]并且受不平衡電流影響，系統(tǒng)變壓器鐵損以及銅損會(huì)增加，如果無(wú)法及時(shí)采取措施處理還會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)威脅，影響三相電壓的平衡。因此將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到其中，不僅能夠?qū)€路進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)還可以對(duì)有功電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證三相功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?，維持三相電流的平衡。

（三）電氣自動(dòng)化應(yīng)用

1.隨機(jī)補(bǔ)償

隨機(jī)補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，可以通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)和低壓電容器組的并接來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)需要將控制裝置和保護(hù)裝置一同與電動(dòng)機(jī)投切。對(duì)于縣級(jí)配電網(wǎng)，電動(dòng)機(jī)為主要的無(wú)功功率來(lái)源，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償，來(lái)維持無(wú)功平衡，降低損耗的同時(shí)提高出力。采用隨機(jī)補(bǔ)償方式在設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)的情況下就可以投入無(wú)功補(bǔ)償，并且在設(shè)備停運(yùn)后無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)退出。所需投資更少，占地面積小，現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝簡(jiǎn)單，后期運(yùn)行可靠性高，事故發(fā)生率比較低。應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償效果顯著，尤其是通過(guò)補(bǔ)償勵(lì)磁無(wú)功，能夠進(jìn)一步對(duì)配網(wǎng)的無(wú)功峰荷進(jìn)行有效限制。

2.隨器補(bǔ)償

隨器補(bǔ)償主要是對(duì)配變空載的無(wú)功補(bǔ)償，以低壓熔斷器為基礎(chǔ)，將低壓電容器和配變二次側(cè)連接處理。當(dāng)配變保持空載或者輕載的狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的無(wú)功負(fù)荷為空載勵(lì)磁無(wú)功。在實(shí)際應(yīng)用中此種補(bǔ)償方式更為簡(jiǎn)單，接線設(shè)計(jì)復(fù)雜度低，后期運(yùn)行管理難度小。以及能夠有效補(bǔ)償配變空載無(wú)功，對(duì)無(wú)功基荷進(jìn)行一定程度的限制，維持無(wú)功就地平衡，減少系統(tǒng)運(yùn)行網(wǎng)損，配電實(shí)際利用率進(jìn)一步提高，為現(xiàn)在最為常用且有效的補(bǔ)償手段。

3.跟蹤補(bǔ)償

跟蹤補(bǔ)償與隨器補(bǔ)償兩者之間功能相似，但是其主要是通過(guò)抵押電容器組實(shí)現(xiàn)用戶(hù)配變低壓側(cè)的有效補(bǔ)償，同時(shí)還要以投切裝置作為保護(hù)裝置和主要控制，一般適用于超過(guò)100kVA的配變用戶(hù)。跟蹤補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠可靠跟蹤無(wú)功負(fù)荷的變化情況，且操作運(yùn)行靈活性更高，具有較高的補(bǔ)償效率。但是相比其他補(bǔ)償方式，其所需要的投資更大，并且投切裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜度較高，如果存在任何元器件故障，就會(huì)影響到整個(gè)電容器的投切效果，一般適用于容量與負(fù)荷較大的配變系統(tǒng)。

三、無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用要求

通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，來(lái)提高電壓質(zhì)量，減少變壓器與線路損耗，前提是要確定技術(shù)應(yīng)用的要求，保證與實(shí)際需求相滿(mǎn)足。第一，合理選擇變壓器與電動(dòng)機(jī)。即做好變壓器數(shù)量、容量以及電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇，并且要求其在一定程度上可以降低線路感抗，保證無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)能夠在整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮作用。第二，電容器應(yīng)用條件。如果系統(tǒng)自然功率因數(shù)提高，但是受工藝與設(shè)計(jì)因素限制，為彌補(bǔ)存在的差距，就需要選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置，并且確定以并聯(lián)為主的電容器。其中，必須要確定電容器使用條件，即低壓供電單位功率因數(shù)小于0.85，或者規(guī)定高壓供電單位電壓為10kV，以此來(lái)降低電容器損耗，維持較高的輸電效率。

四、結(jié)語(yǔ)

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著，提高整個(gè)電氣系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性，減少線路損耗。這樣就需要基于實(shí)際條件來(lái)選擇合適的補(bǔ)償方式，通過(guò)細(xì)節(jié)控制，確保將其具有的優(yōu)勢(shì)完全發(fā)揮出來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張娜，苗穎超.電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（12）：157-158.

[2]陳泓亦.無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2019，36（03）：225-226.

[3]何述堂.淺談電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（05）：201.