深析無功補償技術應用于電氣自動化

■尚慶佑 ■萊鋼設備檢修中心焦化檢修部，山東 萊蕪 271104

在當前國民經濟生產的各個行業與領域當中，電氣自動化技術都有著非常突出的應用意義與價值。但是，隨著電氣自動化技術的不斷累積與成熟，開始發現:由于電氣設備中單相電力牽引復合有非常復雜的變化趨勢，同時受到非線性因素增強的影響，非常有可能導致電氣設備在運行過程當中出現無功功率增大的問題，同時伴隨出現電力系統注入負序以及諧波含量的增加。當然，上述問題所影響的范圍也會伴隨電氣自動化程度的不斷增加而持續增加，最終成為對電氣供電系統以及相關電氣設備運行性能產生影響的重要因素。針對上述問題，必須結合電氣化技術以及電氣設備的負荷特點，制定無功、負序、以及諧波的綜合補償性措施，應用無功補償技術促進電氣自動化質量的提升與鞏固。具體分析如下:

1 無功補償的主要分類分析

我國近年來針對電氣自動化系統中對無功補償技術的應用問題展開了相應的分析與深入探討，在這些研究當中認為:為了構成有效的濾波通路、在降低負荷水平，濾除諧波因素的同時，對電氣功率因素加以提高，就必須實現對各類無功補償技術的合理應用，具體技術類型包括真空斷路器投切電容器、可控飽和電抗器、有源濾波器、以及固定濾波器調壓這四種類型。具體分析如下:

(1)真空斷路器投切電容器在電氣自動化中的應用:真空斷路器投切電容器的設備構成比較簡單，投資水平相對較小，但運行經驗中顯示在合閘狀態下真空斷路器投切電容器容易產生較高的電壓，此時設備可能出現損壞，并且此設備受到開關壽命的限制影響，導致其不易過于頻繁的進行投切動作的切換。

(2)可控飽和電抗器在電氣自動化中的應用:可控飽和電抗器對電氣自動化系統進行控制干預的主要機制是對電抗器飽和程度進行調節，進而改變回路電流大小。利用電氣自動化系統中并聯濾波器中多余的容性無功功率被感性電流所抵消，從而使整個復合狀態更加的穩定與均衡。可控飽和電抗器在電氣自動化系統中的應用優勢是能夠長期投入使用，但可控飽和電抗器運行中容易產生諧波，噪音較大，對設備會構成一定的損耗。

(3)有源濾波器在電氣自動化中的應用:在電氣自動化系統中應用有源濾波器的主要目的是讓電力系統中的電力電子裝置負產生與負序電流以及諧波電流相反的電流，以相互抵消，并滿足電源運行需求。有源濾波器最大的特點是對有源補償的可控性以及靈活性加以了充分的應用，在作用于電氣自動化系統中時能夠保障調節速度較快，且補償具有靈活性特點，不會產生諧振問題，綜合優勢確切，但其局限性在于價格相對較高。

(4)固定濾波器調壓在電氣自動化中的應用:固定濾波器調壓與抵壓母線上的電抗器或濾波器進行連接，對降壓變壓器低壓側母線電壓的水平進行調節，從而實現調整無功出力我水平的目的。在這一過程當中，固定濾波器調壓功能的實現需要依賴于對晶閘管分接/通斷開關增設的方式實現，在確保無功功率穩定性的同時滿足濾波方面的需求。

2 無功補償的具體策略分析

為了使電氣自動化系統中對無功補償技術的應用效果達到理想狀態，在制定無功補償策略中，必須對無功補償的基本方式以及方向進行深入分析。具體而言，對于供電系統而言，電能質量是評估供電系統運行水平的重要指標，而電能質量則主要受到電壓水平的影響。結合已有的經驗數據顯示，在電氣自動化系統當中，出現無功狀況的主要因素是受到了功率因素以及阻抗因素的影響，進而導致電網系統整體出現無功。在當前技術條件支持下，電氣自動化控制系統當中對無功補償應用的主要方式是AT供電，利用變壓器以及晶閘管電子開關相配合的方式，實現對電容投切動作的控制。通過對這種無功補償策略的應用，除了能夠使整個電氣自動化系統的應用更加安全穩定意外，還能夠有效降低較長輻射線路上的負序問題。

3 無功補償技術的應用步驟分析

(1)首先需要根據實際情況，確定電氣自動化系統所對應的無功補償方案。在配網系統當中，配電變壓器是無功分散補償最主要的補償對象，其安裝位置多集中在配電變壓器低壓引線區域。考慮到其電容器的容量相對較低，因此在補償方案的制定中可以忽略合閘涌流以及過電壓對無功功率的影響，同時也不需要配置相應的保護裝置，可以以配電變壓器同步進行投切，在變壓器低壓繞組作用之下實現放電功能。為了使整個無功補償方案的制定更加精確與合理，針對配電變壓器小型分散補償電容器的配置，需要重點評估計算變壓器在空載狀態下所對應的無功功率，盡量使電容器容量與變壓器在空載狀態下的無功功率一致，聰兒利用電動機等設備產生的無功功率實現用戶補償。

(2)其次需要進行無功補償裝置的安裝。結合已有的實踐工作經驗來看，低壓電容器的安裝位置可以選擇在配電變壓器低壓出線桿橫擔位置。若電容器的自身規模相對較大，則可以在配電變壓器低壓出線桿位置上增設支架，以方便對低壓電容器的固定。在完成對低壓電容器的安裝作業后，需要將電容器的出線頭與配電變壓器低壓側引線頭連接起來。同時，在對無功補償裝置進行安裝的過程當中，必須根據所收集的被補償線路相關數據資料，對電容器的安裝數量，具體規格，以及輔助材料數量型號進行全面計算，以確保安裝效果的理想。

4 結束語

隨著社會主義經濟的高速發展．我國的電氣自動化技術也得到了很大的發展。電氣自動化系統的設備中往往受到來自比較復雜的單相電力負荷變化的影響，其非線性因素也逐漸增強，為了優化企業的電氣自動化，我們需要對電氣自動化中的無功辛}償技術做出更加深入的研究和分析。文章從電氣自動化的角度入手，對無功補償技術應用方面的相關問題展開探討，就無功補償技術的主要類型，實施策略，以及具體步驟進行了總結與分析，值得關注。

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