無功補償技術在電氣自動化中的應用研究

張麗霞

國網山西省電力公司大同供電公司

無功補償技術在電氣自動化中的應用研究

張麗霞

國網山西省電力公司大同供電公司

隨著城市化進程的不斷加快，人們對于電的需求量也日益增加，進而就在一定程度上對電網的無功補償技術提出了更高的要求。但是，我國現(xiàn)在的電氣自動化行業(yè)在發(fā)展的過程中，還存在著單相電力牽引的負荷復雜變化等問題，這樣就在一定程度上降低了電氣自動化系統(tǒng)的使用效率，從而也就降低了電力的安全使用性能。下面本文主要就針對無功補償技術在電氣自動化行業(yè)中的應用展開具體的分析，希望能夠對相關工作起到一定借鑒作用。

電氣自動化；無功補償技術；應用

在我國社會經濟飛速發(fā)展的當下，電氣自動化技術的應用范圍也在隨之增加。為了使電力運輸中的無功功率得到相應的補償，電氣自動化中的無功補償技術利用動、靜兩種方式進行無功補償，有效提升了企業(yè)電力設備的運行效率，具有一定的應用和推廣價值。

1 無功補償技術的應用在電氣自動化發(fā)展中的意義

為適應國家科技、經濟水平的發(fā)展，電氣自動化領域應當不斷創(chuàng)新發(fā)展思路、積極引進先進技術，這既是時代發(fā)展的要求，同時也是電氣自動化企業(yè)自身獲得長足發(fā)展的必然途徑。隨著高速電氣自動化技術的廣泛應用，單相電力牽引的負荷變化過于復雜的問題日益突出，無功功率、諧波、負序的出現(xiàn)嚴重影響了電氣自動化系統(tǒng)的資源利用率和運行安全性。中國作為一個人口大國，相較于其他發(fā)達國家，電氣自動化行業(yè)面臨著更大的壓力。非線性因素所導致的不可控問題對行業(yè)發(fā)展的影響更加巨大，積極引入無功補償技術，是有效解決上述問題，提高我國電氣自動化資源利用率、企業(yè)效益以及運行安全性的重要途徑。

2 應用中存在的問題

盡管在電氣化系統(tǒng)中應用無功補償技術的經濟效益非常突出，但在實際推廣中也難免出現(xiàn)這樣那樣的問題，具體表現(xiàn)在如下三個方面：一，大量的無功潮流自發(fā)電廠先流向高壓變電站，再經輸電線路到達中低壓變電站，在此過程中會有很多的無功潮流發(fā)生遠距離穿越和輸送的現(xiàn)象。二，無功補償容量配置不科學，我國的變電站的補償電容多是整組投切的，它們很難以負荷變化來實現(xiàn)就地平衡，并經常在高負荷時出現(xiàn)功率因數(shù)過低，或低負荷時補償過量等問題。三，無功向配電網倒送問題。即無功倒送能使電網損耗增加，配電線路負荷變大，特別是那些采用固定電容器進行補償?shù)挠脩?，更容易在負荷過低時的高發(fā)無功倒送現(xiàn)象。

3 無功補償技術具體運用

3.1 無功補償真空斷路器

在真空斷路器設備的設計過程中應用無功補償技術，能夠有效節(jié)約設備運行過程中的經濟成本，同時實現(xiàn)對真空斷路器內部部件結構的大幅簡化。從我國電氣自動化技術領域現(xiàn)存的技術類型體系角度展開分析，應用無功補償技術設計真空斷路器的實施方式盡管能夠有效降低供電網絡技術系統(tǒng)的運行經濟成本，但是這種技術設計和應用模式在實際使用過程中卻不可避免地會展現(xiàn)出一定的技術缺陷。

借助無功補償技術，能夠將固定濾波器設備與合閘管調節(jié)電抗器設備相互結合，促使這些設備在現(xiàn)有的技術應用條件下形成具備無功補償技術應用條件的技術結構。并且在這種技術結構的實際應用過程中，能夠保證固定濾波器中的無功補償電流持續(xù)保持平衡而穩(wěn)定的技術狀態(tài)，以切實滿足電力自動化技術系統(tǒng)對功率因素最大需求，并以此為基礎在最短暫的技術應答時間之內結合系統(tǒng)的技術運作狀態(tài)和系統(tǒng)內部電壓參數(shù)的強度特征完成無功補償技術活動過程，并在此過程中最大限度地避免電氣設備系統(tǒng)出現(xiàn)非必要性能量消耗。

3.2 用戶側的管理工作

用戶側的管理力度能夠得到加強，電力領域一定做好宣傳工作，要使用戶能夠真正認識到無功補償技術的重要性。這一技術的應用會對電能造成損耗，一部分電力用戶會以此為理由而拒絕因公這一技術，這對于電氣自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的保證十分不利。做好宣傳工作能夠使電力用戶認識到系統(tǒng)發(fā)生故障對于自身影響的嚴重程度，因此用戶也就能夠逐漸接受這一技術的應用。在未來，用戶一定能夠深刻認識到無功補償技術的優(yōu)勢，這對于技術的擴散具有重要意義。

3.3 確定變電站無功補償?shù)娜萘?/p>

220kv的變電站所具有的無功調節(jié)能力通常較強，在用電高峰期，其負荷的功率因數(shù)可高達0.98，而具體的調節(jié)容量則需因地而異。一般來說，變電站的無功補償應立足于對變壓器和變低側負荷的無功補償，補償?shù)娜萘勘仨氁茖W合理，嚴禁出現(xiàn)無功倒送的現(xiàn)象。

4 技術應用的發(fā)展建議

4.1 深入分析基本作用方式

電壓是影響電能質量的核心要素，電能質量是評價整個供電系統(tǒng)最為重要的標準，現(xiàn)階段，功率因數(shù)、阻抗等問題是造成我國電氣自動化系統(tǒng)無功狀況的主要因素。受到無功效果的影響，難以制定的諧波將大量形成，最終可導致電網整體波形畸變、電壓偏移，進而使得電能質量嚴重降低。為此，應當對無功補償技術的基本作用方式進行深入分析，提高基礎功率因數(shù)、穩(wěn)定電壓、提高電能質量，如可在牽引變電站的位置設置補償裝置和濾波裝置等。

4.2 創(chuàng)新技術、優(yōu)化管理方式

經過幾年的實踐和探索，大量研究表明分散補償?shù)臒o功補償方案具有投資少、安裝維護便利、安全可靠等優(yōu)點，尤其在農網力率提高方面有著十分顯著的效果，能夠有效解決農村電網中普遍存在的無功補償問題，為實施無功分散補償。具體應從以下幾方面入手：①確定補償方案，將配電變壓器安裝低壓引線處，由變壓器低壓繞組放電，計算無功補償數(shù)值；②實施安裝。通常來說，低壓電容器安裝至配電變壓器低壓出線桿的橫擔位置，但若電容器較大，則可另外安裝小支架進行固定；連接電容器出線頭和配電變壓器低壓引線，確定電容器數(shù)量、型號等信息，做出預算。

綜上所述，我們應首先認識與了解無功補償技術的概述，進而認識到電氣自動化中應用無功補償?shù)默F(xiàn)狀，深入分析無功補償在電氣自動化中應用的基本方式和方向、電氣自動化系統(tǒng)中應用無功補償?shù)墓残詥栴}以及采用AVC電壓無功自動控制系統(tǒng)等先進技術和管理方式等方面來促進無功補償技術在電力自動化行業(yè)中的應用，以此來不斷的提高電能的安全性能，從而不斷的滿足人們的用電需求。

[1]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

[2]王李楊.淺析無功補償技術在電氣自動化中的應用[J].價值工程，2011，06