電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)探析

何凱迪

摘要：無功補(bǔ)償技術(shù)對電氣自動化應(yīng)用發(fā)展具有至關(guān)重要的影響，對進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率以及降低運(yùn)行損耗存在關(guān)鍵作用。對無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，需要一切從實(shí)際出發(fā)，確定技術(shù)應(yīng)用要求和方向，并在此基礎(chǔ)上做好數(shù)據(jù)分析，確保無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的合理性。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;無功補(bǔ)償;技術(shù)探析

無功補(bǔ)償技術(shù)有效應(yīng)用于配電線路、電力用戶及異步電機(jī)等，極大地提高了電氣自動化的運(yùn)行性能和運(yùn)行效果。因此，需加大對無功補(bǔ)償技術(shù)的研發(fā)力度，進(jìn)一步拓寬無功補(bǔ)償技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用范圍，進(jìn)而使我國真正實(shí)現(xiàn)電力自動化的可持續(xù)發(fā)展。

1主要的補(bǔ)償方法

1.1聯(lián)合運(yùn)用晶閘管調(diào)節(jié)電抗器以及固定濾波器。在該方式的實(shí)際應(yīng)用中，需要嚴(yán)格依據(jù)諧波相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，對固定濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時還可以對晶閘管反并聯(lián)，串聯(lián)電抗器和晶閘管，為了保證電抗器中感性電流的流過方式可得到有效調(diào)節(jié)，要求對晶閘管的觸發(fā)角進(jìn)行調(diào)整。通過應(yīng)用上述補(bǔ)償方式，能夠有效平衡并聯(lián)濾波器中的多余容性無功補(bǔ)償電流以及晶閘管。

1.2真空斷路器投切電容器。這一補(bǔ)償方式的應(yīng)用要點(diǎn)如下：無需安裝放電設(shè)施，通過應(yīng)用電容器組，即可對高壓母線上電壓互感器的一次繞組電阻放電，在電容器組上安裝熔斷器，可以避免其在高壓狀態(tài)下被擊穿，同時還能夠避免其受到短路因素影響而造成損害。對于電抗器，應(yīng)綜合考慮電力系統(tǒng)實(shí)際情況，采用串聯(lián)的連接方式，避免電容器組在合閘狀態(tài)下發(fā)生沖擊，除此以外，還能夠避免在電容器組以及線路電感中發(fā)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象。

2電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)途徑

2.1應(yīng)用于電力用戶

運(yùn)用在電力用戶中的無功補(bǔ)償機(jī)制多種多樣，各補(bǔ)償機(jī)制具備的優(yōu)勢也不盡相同。為使無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)勢效用在電力用戶中得到充分發(fā)揮，需相關(guān)工作人員立足電力用戶實(shí)際情況，合理選用相應(yīng)的補(bǔ)償機(jī)制。例如，運(yùn)用于電力用戶的集中補(bǔ)償機(jī)制中，工作人員通常會采用將電容器組集體安裝于所有電力用戶變電裝置內(nèi)部的方式，使變壓器無功功率損失量得到有效控制，從而達(dá)到節(jié)點(diǎn)效益最大化的目標(biāo)。無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用使輸電線路損失明顯降低，在保障相應(yīng)運(yùn)行條件處于自動投切狀態(tài)下，工作人員適時補(bǔ)充調(diào)節(jié)無功負(fù)荷，既滿足了電力用戶的用電需求，又獲得了良好的節(jié)點(diǎn)效益。此外，可根據(jù)實(shí)際情況選擇使用分組補(bǔ)償機(jī)制。相關(guān)工作人員需要為電力用戶合理分配電容器，依照組別深入分析處理配電線的具體工序和實(shí)際配比要求等，以構(gòu)建分組補(bǔ)償機(jī)制，從而使各組變壓器無功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)有效平衡。將上級線路無功功率降至最少，避免線路與變壓器出現(xiàn)大量損耗，有助于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。運(yùn)用于電力用戶的個別補(bǔ)償機(jī)制中，工作人員主要通過并聯(lián)電力用戶的具體用電設(shè)備以及電容器，從而及時補(bǔ)償各電氣設(shè)備的無功功率負(fù)載。因單次補(bǔ)償屬于無功補(bǔ)償，單獨(dú)一臺電力設(shè)備電容基本和電機(jī)輸入與輸出狀態(tài)相同，故而能夠?qū)崿F(xiàn)對電機(jī)無功損耗的及時補(bǔ)償。通常在大型或中型的異步電機(jī)中比較適合使用個別補(bǔ)償機(jī)制。

2.2應(yīng)用于配電線路

將無功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用于配電線路中，有助于電氣自動化獲得更高的運(yùn)行性能和運(yùn)行成效，實(shí)現(xiàn)分支線路的有效無功補(bǔ)償。配電線路中運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)時，需借助配電變壓器詳細(xì)分析分支線路的具體無功損耗情況，全面了解無功損耗具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)，以確定具體補(bǔ)償容量，使工作人員可選擇適宜的分支線路。補(bǔ)償設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下，配電線路將處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)時間節(jié)點(diǎn)和具體電壓變化情況科學(xué)判定電容器投入過程和具體用量等，從而有效實(shí)現(xiàn)全面最優(yōu)補(bǔ)償。

2.3在變電站中使用無功補(bǔ)償技術(shù)

變電站是電力系統(tǒng)中一種變換電壓和電流，接受以及分配電能的場所，在變電站中的補(bǔ)償主要是為了使人類用電網(wǎng)絡(luò)效果更好，使電力系統(tǒng)當(dāng)中的無功功率始終處于平衡的狀態(tài)。因此，當(dāng)變電站對電路進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)償?shù)墓ぷ鲿r，想辦法提高無功補(bǔ)償技術(shù)并且將無功補(bǔ)償技術(shù)的作用發(fā)揮得更好，可以起到更優(yōu)異的實(shí)際效用。無功補(bǔ)償裝置有幾個重要的部件是同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)償器等，以及如SHFC型高壓無功自動補(bǔ)償裝置的一些設(shè)備，將并聯(lián)電容組安裝在功率為6000伏特至10000伏特的變電站一段和二段的母線上，母線的電壓通過在電壓質(zhì)量自動投切的情況下使用電容設(shè)備得以控制，讓母線的電壓處于科學(xué)的可控范圍，盡量杜絕變電站配電網(wǎng)的電力體系過壓情況的產(chǎn)生，并控制好配電網(wǎng)中母線的無功損耗，使變電站配電網(wǎng)中的功率得到很大程度上的提高，優(yōu)化了整個電網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)境，而且穩(wěn)定了電網(wǎng)運(yùn)行過程中的效率和操作。以上說的這種集中性的補(bǔ)償裝置由于它便利的維護(hù)過程以及方便集中管理的優(yōu)勢，使其可以很好地用在變電站10000伏特的母線當(dāng)中，保證電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。

2.4無功補(bǔ)償投切開關(guān)

智能無功補(bǔ)償投切開關(guān)有三種類型：一是固態(tài)繼電器，該類型的投切開關(guān)具有運(yùn)行速度快、沒有觸點(diǎn)開關(guān)、負(fù)載端與控制端彼此分離與使用壽命長等特點(diǎn)，但該類型的投切開關(guān)也存在著一定的缺陷，如諧波過于明顯，會產(chǎn)生較大的噪音影響等;二是智能一體化開關(guān)，該類型的投切開關(guān)具有使用壽命長、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)，且該類型的投切開關(guān)應(yīng)用了低壓真空技術(shù)與水磁技術(shù)，但存在著一定的缺陷，如運(yùn)行速度慢;三是電容器開關(guān)，該類型的投切開關(guān)具有運(yùn)行速度快、固態(tài)繼電器與接觸器之間彼此結(jié)合、消耗能源低的特點(diǎn)，但也存在著一定的缺陷，如使用成本與維護(hù)成本較高。

2.5回路電流無功補(bǔ)償

將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到回路電流中，也是一種比較常見的電氣自動化技術(shù)優(yōu)化手段。利用電流緊固喲濾波器重置幅值，關(guān)聯(lián)飽和電感器磁能飽和程度的方式，有效抵消原本電路回路內(nèi)的感應(yīng)電流和濾波器產(chǎn)生的多余電容性電流，確保電力系統(tǒng)整體電流循環(huán)可以保持一個平衡狀態(tài)。并且，繼續(xù)對濾波器連接組網(wǎng)方式進(jìn)行調(diào)整，聯(lián)合應(yīng)用串聯(lián)和電抗器，實(shí)現(xiàn)電壓的進(jìn)一步優(yōu)化。從實(shí)際需求出發(fā)，對變壓器預(yù)設(shè)幅度進(jìn)行調(diào)整，或者是直接設(shè)置降壓按鈕，來降低側(cè)母線端的電壓數(shù)值，達(dá)到回路電流的無功補(bǔ)償效果。

結(jié)束語

將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到電氣自動化領(lǐng)域當(dāng)中能夠極大地促進(jìn)電氣自動化的發(fā)展，對國家電網(wǎng)建設(shè)、企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)、居民日常生活都產(chǎn)生著積極的影響。但是這種技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展時間還稍短，有著很大的提升空間，這需要專業(yè)的科研人員進(jìn)行研究和創(chuàng)新，以推動無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。

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