消諧電抗電容器補(bǔ)償系統(tǒng)在變電所中的實(shí)踐

孫杰英 李靜

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)已經(jīng)普遍應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)。其不僅讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)更加穩(wěn)定，還能夠?qū)⒉僮鞒杀居行Ы档汀６C電抗電器補(bǔ)償系統(tǒng)作為一種新型的科技，能夠有效消除變電所運(yùn)行過(guò)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(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變電所；消諧電抗電容器；問(wèn)題及解決措施

前言：

在變電所中，若是大量的應(yīng)用變頻器以及電助熔等設(shè)備，就會(huì)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(huì)隨之出現(xiàn)，影響了設(shè)備的正常使用，提升了故障停電的可能性。因此，需要相關(guān)人員在原有的電力系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，使用消諧電抗電容器，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，有效將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提高，促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)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(duì)電容器串聯(lián)電抗器的功率因數(shù)進(jìn)行改善。在消諧電抗電容器中，選擇抗值時(shí)需要注意產(chǎn)生諧波的情況下，電容器總抗值不應(yīng)使用容抗，而是應(yīng)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(yùn)行過(guò)程中使用消諧電抗電容器能夠起到十分關(guān)鍵的作用，避免電容器受到諧波頻率影響。

二、諧波對(duì)變電所的影響

在電容器的應(yīng)用過(guò)程中，諧波頻率對(duì)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(duì)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(huì)讓電容器對(duì)諧波阻抗變小，導(dǎo)致電容器介質(zhì)會(huì)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(huì)讓電容器由于負(fù)荷過(guò)重出現(xiàn)升溫的情況，燒壞相應(yīng)的設(shè)備[1]。其二，在電網(wǎng)中若是單純的進(jìn)行電容器的無(wú)功補(bǔ)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(huì)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(guò)以往的調(diào)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(dǎo)致其設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)由諧波電流以及電壓的產(chǎn)生，在電容補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中就會(huì)和電容形成串并聯(lián)的現(xiàn)象，產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致電容器燒毀[2]。并且，諧波對(duì)于電容設(shè)備的補(bǔ)償具有十分明顯的影響，會(huì)損壞設(shè)備原件，影響系統(tǒng)的正常使用。

三、消諧電抗電容器的應(yīng)用

1.容量選擇

在應(yīng)用消諧電抗電容器中，主要是通過(guò)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(duì)于消諧電抗電容器的選擇也需要根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，在補(bǔ)償無(wú)功的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，保證電抗器電敏在使用的過(guò)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(shí)，在電感性電抗電容器并不會(huì)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(yīng)用更能有效消除諧波，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)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(lái)的利潤(rùn)

在企業(yè)的電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，若是將消諧電抗電容器應(yīng)用其中，不僅能夠有效消除電容器使用過(guò)程中引起的事故，減少了設(shè)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(rùn)。

（1）直接經(jīng)濟(jì)效益的提高

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)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(duì)以往的調(diào)查，諧波在總體的設(shè)備運(yùn)行中電能消耗約為10%，并且其還會(huì)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(zhǔn)確計(jì)算，但是在企業(yè)的長(zhǎng)久運(yùn)行中，鐵損量的積累對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)也是十分重要的一部分，并且，諧波還會(huì)讓系統(tǒng)中的電機(jī)負(fù)載率減小，讓電力損耗較大，在電力系統(tǒng)中應(yīng)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(jì)效益，提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)。

（2）社會(huì)效益的提高

近幾年中，由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能源緊張問(wèn)題日益凸顯，需要各個(gè)企業(yè)對(duì)能源節(jié)約使用，減少能源的消耗，推動(dòng)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。而電力資源的應(yīng)用在社會(huì)上也是十分收到關(guān)注的問(wèn)題，將消諧電抗電容器進(jìn)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(duì)企業(yè)的社會(huì)效益的提高具有重要的作用。并且，對(duì)于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益而言，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益更為難得，在目前社會(huì)中減少能源的使用能夠推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，需要所有企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（3）間接經(jīng)濟(jì)效益的提高

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

總結(jié)：

總之，變電所的正常運(yùn)行對(duì)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(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在目前的變電所運(yùn)行過(guò)程中，主要存在的問(wèn)題就是系統(tǒng)諧振，會(huì)影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要應(yīng)用消諧電抗電容器，從而有效保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為人們的生活提供進(jìn)一步的保障，還能在此基礎(chǔ)上提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[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(duì)策[J].廣東電力，2017，30（3）：58-63.

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

作者簡(jiǎn)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(zé)任公司第四采油廠電力維修大隊(duì)從事變電值班員工作。