論供用電無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用

陳紅煒

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國民生活水平不斷提高，社會用電量日益增加。用電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償直接關(guān)系到用電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。保證無功功率盡量分層、分區(qū)就地平衡是提高電能質(zhì)量，降損節(jié)能的重要手段。因此，本文就發(fā)電廠用電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了簡單的研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：供用電;無功補(bǔ)償技術(shù)

引言

無功補(bǔ)償主要功能就是使電能消耗降到最低，在通過對電力網(wǎng)絡(luò)的有效控制過程中，把整個電力網(wǎng)絡(luò)都能夠運(yùn)行正常起來。在此，我們可以通過對無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)現(xiàn)狀、存在的問題和發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，來了解無功補(bǔ)償技術(shù)的諸多細(xì)節(jié)。

1無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

所謂的無功補(bǔ)償技術(shù)，主要是為了提升電氣設(shè)備的應(yīng)用效率，同時對電壓和電流等相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定。無功補(bǔ)償技術(shù)主要通過改變電力負(fù)載功率的變化來減少電力線路的損耗量。一般來說，電力負(fù)載功率和線路的損耗之間存在著一定的反比關(guān)系。從目前我國電力行業(yè)的發(fā)展中可以看出，為了減少電力線路的損耗量，進(jìn)而提升電能的應(yīng)用效率，對相關(guān)技術(shù)不斷進(jìn)行開發(fā)和引進(jìn)。在技術(shù)應(yīng)用的過程中，主要以無功補(bǔ)償技術(shù)為重點(diǎn)。

2無功補(bǔ)償技術(shù)及特點(diǎn)

2.1無功補(bǔ)償技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管取代了機(jī)械開關(guān)，誕生了新型無功補(bǔ)償技術(shù)和設(shè)備，主要包括靜止無功補(bǔ)償器SVC、靜止同步補(bǔ)償器SVGSTATCOM。SVC通過控制晶閘管的開通來改變阻抗特性，從而提供大小不等的無功功率，是目前發(fā)展最快的無功補(bǔ)償裝置，技術(shù)相對比較成熟。SVC有多種，主要以晶閘管投切電容器、晶閘管控制電抗器和磁控電抗器為代表。SVC的顯著特點(diǎn)是能快速、連續(xù)地對波動性負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償，有效地抑制系統(tǒng)電壓波動和閃變，并通過分相調(diào)整改善系統(tǒng)的三相平衡度。這類裝置大大提高了無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度，但仍屬于阻抗型裝置，其補(bǔ)償功能受系統(tǒng)參數(shù)影響，而TCR/MCR本身就是諧波源，容易產(chǎn)生諧波振蕩放大等嚴(yán)重問題。為降低SVC對系統(tǒng)的諧波污染，SVC中還應(yīng)配置濾波器。SVG是基于電壓源型逆變器的補(bǔ)償裝置，其基本原理是利用可關(guān)斷大功率電力電子器件組成自換相橋式電路，經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流。SVG集動態(tài)補(bǔ)償感性無功和容性無功于一身，能夠快速補(bǔ)償大范圍變化無功，是無功補(bǔ)償技術(shù)的飛躍。SVC只能提供無功功率，不具備提供有功功率的功能。在系統(tǒng)電壓下降時，SVG輸出無功的能力比SVC強(qiáng)，而在系統(tǒng)電壓升高時，SVG吸收無功的能力比SVC弱。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)出現(xiàn)故障后的動態(tài)過程中主要出現(xiàn)的問題之一是電壓降低，因此同容量的SVG裝置的無功功率特性比同容量的SVC裝置好。SVG時間常數(shù)較小，有利于裝置的正常工作和快速調(diào)節(jié)。SVG的諧波特性大為改善，特別適用于煤礦、冶金、港口、風(fēng)力發(fā)電、電氣化鐵路、大型機(jī)械加工等諧波及沖擊負(fù)荷。

2.2無功補(bǔ)償技術(shù)特點(diǎn)

電氣自動化中無功補(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)中完全可以利用無功補(bǔ)償來提高電能應(yīng)用效率，達(dá)到降低線路損耗的目的。無功補(bǔ)償技術(shù)功能的實(shí)現(xiàn)，需要確定電氣自動化設(shè)備性能特點(diǎn)，將其作為基礎(chǔ)的同時，與無功、諧波、負(fù)序等進(jìn)行有效結(jié)合，對電氣系統(tǒng)作用進(jìn)行補(bǔ)償，可以說是電氣自動化系統(tǒng)的重要裝置，不僅可以保證供電效率，同時還能夠優(yōu)化供電環(huán)境。

3無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

3.1平衡電氣自動化應(yīng)用的電流應(yīng)用程度

無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的合理應(yīng)用需要對電氣自動化應(yīng)用的電流程度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了提高無功補(bǔ)償技術(shù)電氣自動化生產(chǎn)中的作用，在電氣自動化中安裝電流智能調(diào)節(jié)裝置，這一裝置能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動化電流應(yīng)用實(shí)現(xiàn)最大化平衡，提高無功補(bǔ)償技術(shù)中有用功的應(yīng)用比率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電氣技術(shù)應(yīng)用水平合理化發(fā)展。

3.2穩(wěn)定電氣自動化應(yīng)用中濾波傳輸

電氣自動化生產(chǎn)中濾波傳輸速率對無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用程度產(chǎn)生影響。穩(wěn)定電氣自動化應(yīng)用中濾波傳輸，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償在電氣自動化中的合理應(yīng)用。電氣自動化管理中的濾波控制穩(wěn)定性受到電抗器和聯(lián)晶管的共同作用，一方面加強(qiáng)電抗器在電氣自動化管理中應(yīng)用電壓、電阻的穩(wěn)定程度;另一方面，實(shí)現(xiàn)聯(lián)晶管中電流傳輸強(qiáng)度，提高電氣自動化應(yīng)用中無線電波傳輸?shù)姆€(wěn)定性，增強(qiáng)濾波傳輸?shù)姆€(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的合理應(yīng)用。

3.3變電站應(yīng)用

將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到變電站中，能夠有效維持電網(wǎng)的無功平衡，同時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功損耗補(bǔ)償。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。

3.4配電線路應(yīng)用

針對配電線路來進(jìn)行無功補(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)償容量過大而出現(xiàn)過補(bǔ)償問題?？蛇x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)低的較長線路。城鎮(zhèn)供電用戶基本上均為單相負(fù)荷，且系統(tǒng)內(nèi)用戶之間的負(fù)荷大小以及用電時間存在顯著差異，這樣就產(chǎn)生了不平衡電流，且無法有效預(yù)測，這樣就造成電網(wǎng)系統(tǒng)長時間處于不平衡運(yùn)行狀態(tài)。并且受不平衡電流影響，系統(tǒng)變壓器鐵損以及銅損會增加，如果無法及時采取措施處理還會對電氣設(shè)備的正常運(yùn)行帶來威脅，影響三相電壓的平衡。因此將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到其中，不僅能夠?qū)€路進(jìn)行補(bǔ)償，同時還可以對有功電流進(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。

3.5促進(jìn)自動化程序應(yīng)用中信號傳輸節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)

為了提高無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用效果，技術(shù)人員可以應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)智能化管理實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)程序節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)。一方面，技術(shù)人員可以對電氣自動化電力信號傳輸程序進(jìn)行定期更新調(diào)節(jié)，增強(qiáng)無功補(bǔ)償技術(shù)在現(xiàn)代電氣自動化中的應(yīng)用程度;另一方面，對電氣自動化管理中的耗能節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)有用功轉(zhuǎn)化，最大程度上轉(zhuǎn)化電氣自動化程序應(yīng)用中信號傳輸節(jié)點(diǎn)有用功比例。

結(jié)束語：

在我國的無功補(bǔ)償工作進(jìn)展中，相信電力施工技術(shù)部門，會研發(fā)出更多更好的補(bǔ)償設(shè)備來，使我們在無功功率補(bǔ)償工作中，能夠克服更多困難，使諧波及一些影響電力系統(tǒng)的因素能夠迎刃而解，讓電力系統(tǒng)運(yùn)行更正常，在高技術(shù)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，促使電網(wǎng)建設(shè)更順利地進(jìn)行下去。

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