電氣自動化中無功補償技術的應用

張立冬

安達市電業(yè)局

電氣自動化中無功補償技術的應用

張立冬

安達市電業(yè)局

在自動化電氣設備中，各種非線性因素以及不可預知的變化規(guī)律增加了電網(wǎng)中諧波、負序的無功功率。在電氣自動化廣泛運用的今天，非線性因素以及各種不可預知的變化規(guī)律都有可能直接影響電氣自動化的運作。所以，我們必須要根據(jù)電氣自動化系統(tǒng)以及負荷的特點，制定出負序、諧波的綜合治理方法，保護電網(wǎng)系統(tǒng)。

電氣自動化；無功補；技術應用

對于現(xiàn)代的社會而言，科技越是發(fā)達，對電氣自動化的運用就越為廣泛。可是，在電氣自動化中，不斷增加的非線性因素以及各種不可預知的變化規(guī)律以及電力牽引負荷增加了電網(wǎng)諧波以及負序的注入量和無功功率。為了能夠徹底解決這些問題，要按照自動化電氣系統(tǒng)以及負荷的特點，制定出一套負序、無功和諧波的綜合處理辦法，在提高電氣自動化控制設備的同時，保護好電網(wǎng)系統(tǒng)不受損害。

一、無功補償技術概念

（一）無功補償?shù)脑O計

1.在設計無功補償?shù)臅r候，一定要降低線路感抗，選擇合適的電動機型號、臺數(shù)以及各種變壓器。如果這些制作工藝都符合各項要求，那么就可以使用同步電機和空歇工作設備提升用電單位的自然功率因數(shù)。

2.如果在使用過程中，發(fā)現(xiàn)提高自然因數(shù)的方法并不能夠

滿足實際生產(chǎn)需要，那么就可以利用并聯(lián)電力電容器的辦法來達到實際需求。在使用這種方法的時候，要注意選用功率因數(shù)高于1的高壓供電單位；或者選擇功率因素小于0.9的低供壓單位。

3.假如無功補償裝置是電力電容器，則必須要遵守“平衡原則”。換句話說就是，高壓電容器對其進行高壓部分的無功負荷補償；低壓容器對其進行低壓部分的無功負荷補償，二者各盡其責。當那些容量通常比較大、用電量高而且相對穩(wěn)定的無功計算符合大于100Kvar時，可以在附近對這些設備進行補償。作為補償?shù)难b置必須和設備同時斷電。在對無功負荷的電容組進行補償?shù)臅r候，只能在變電所中集中補償。當這些裝置都在變電所內(nèi)集中補償時，還需要注意一點，那就是要使用自動調(diào)節(jié)式的補償裝置，這樣做是為了防止無功負荷倒送。

（二）實現(xiàn)無功補償?shù)姆椒?/p>

1.使用晶閘管調(diào)節(jié)變壓器和固定濾波器的方法。這兩種設備可以用高漏抗變壓器，對其導致有功損耗，所以晶閘管調(diào)節(jié)變壓器和固定濾波器這兩種裝置在實際生產(chǎn)中并沒有得到廣泛運用。

2.使用真空斷路器透切電容器方案。真空斷路器的價格便宜、操作簡單，但是它在合閘時電容器上所產(chǎn)生的電壓非常高，很容易燒壞其他設備，而且這種設備的開關壽命非常短，不能夠進行頻繁的投切。基于這些原因，這種設備大大影響到了設備的補償效果。

3.使用有源濾波器方案。有源濾波器會讓電子裝置產(chǎn)生與負序電流相反的電流，讓這些電流在裝置中相互抵消，滿足電源對總諧波以及無功電流的需求，這種方案的特點是補償非常靈活，不會和各個系統(tǒng)之間產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，調(diào)節(jié)和恢復的速度也非常快。但是有一點需要注意，那就是這種裝置的價格通常比較貴。直到今天，我國對無功補償采用了很多技術和方法，可隨著現(xiàn)在電氣自動化應用范圍的不斷拓寬，電氣自動化對電網(wǎng)造成的各種不利因素也是日益劇增，因此，研發(fā)電氣自動化設備的無功補償就具有十分重大的意義。

二、在應用中存在的各種問題及解決方案

（一）目前存在的問題

在現(xiàn)代電氣自動化系統(tǒng)中利用無功補償技術具有較高的經(jīng)濟性，可是在實際運用的時候，還是存在著很多問題。第一，發(fā)電場里的無功潮流會直接涌向變電站，通過輸電線路，把這些電流傳輸?shù)阶冸娬局校谶@個時候，就有了遠距離傳輸出現(xiàn)無功潮流的問題；另外，不能對無功補償?shù)娜萘窟M行科學配置，很多變電場中的電容量都使用的是整組投切，并不可能按照要求來實現(xiàn)就地平衡，會經(jīng)常出現(xiàn)“高負荷時功率低，低負荷時功率高”的情況；最后，在使用電氣自動化系統(tǒng)的過程中，還會遇見電網(wǎng)倒送的問題，這種到送可以大量增加電網(wǎng)的損耗，縮短其使用壽命，對電線路增加各種不合理負擔，尤其是那些利用固定點補償?shù)挠脩簦斢鲆娯摵奢^低的時候，最有可能出現(xiàn)無功倒送的問題。

（二）對以上問題的解決辦法

1.首先要知道本地變電站的無功補償量。230千伏左右的變電場的無功調(diào)節(jié)水平都比較高，在保證高峰負荷的同時，功率因素不能低于1，其中的調(diào)節(jié)容量必須要根據(jù)實際情況來設定。一定要科學合理的對變電站的補償容量進行配置，從源頭上避免無功倒送等問題的出現(xiàn)。

2.要時刻關注無功配網(wǎng)的無償。當負荷電流通過線路以及變壓器時，會產(chǎn)生電能消耗以及功率，其中功率因素越低，需要的功率就越多，線損也就會越大。所以，在受電端末尾處安裝一個無功補償裝置，可以防止無功率的損耗，提高它們的功率因數(shù)，這同樣也是節(jié)能損耗最經(jīng)濟、最方便的手段之一。

三、電氣自動化無功補償?shù)倪\作方式

電能質(zhì)量是供電系統(tǒng)評價體系中最為重要的評價標準。影響電能質(zhì)量的關鍵因素則是電壓，現(xiàn)如今，很多電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)無功狀態(tài)都是因為受到阻抗問題以及功率因素問題的影響，當這些電網(wǎng)波發(fā)生變形時，電壓就會出現(xiàn)偏移，電能質(zhì)量也會從中受到嚴重影響，導致整個電網(wǎng)出現(xiàn)安全隱患。無功補償作為一門新技術，它不但降低了資源浪費，而且還提升了電氣自動化的整體系統(tǒng)，單從這兩個方面看，無功補償就可以直接降低行業(yè)投入，這種安全性的提升可以大大降低事故處理預算，只有將這種技術真正利用起來，才可以幫助行業(yè)帶來更大的效益和發(fā)展。

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