無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用研究

步顯彬

摘要：無功補(bǔ)償技術(shù)是電氣自動化中應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)，該技術(shù)在降低電網(wǎng)運(yùn)行能耗、改善電網(wǎng)運(yùn)行效率及電力運(yùn)輸問題中具有非常出色的表現(xiàn)。正是基于該技術(shù)如此廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，本文以無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用意義出發(fā)，通過對其應(yīng)用現(xiàn)狀的研究，梳理出該技術(shù)在應(yīng)用中的問題與不足，并提出一些改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；無功補(bǔ)償技術(shù)；應(yīng)用

當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)正處于飛速增長的時(shí)期，電氣自動化技術(shù)作為現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。在電氣自動化應(yīng)用領(lǐng)域，無功補(bǔ)償技術(shù)正是用于補(bǔ)償電力運(yùn)輸中的無功功率，該技術(shù)能夠采用動、靜兩種方式實(shí)現(xiàn)發(fā)揮補(bǔ)償作用，進(jìn)而提升企業(yè)電力設(shè)備的運(yùn)行效率，是一項(xiàng)具有極強(qiáng)應(yīng)用與推廣價(jià)值的技術(shù)。

1電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用意義

我國的電力運(yùn)行模式主要包括高、中、低壓網(wǎng)三種不同類型，其中高壓網(wǎng)和低壓網(wǎng)的電壓的穩(wěn)定性都相對較弱。怎樣提升這兩種電網(wǎng)運(yùn)行中的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率，是當(dāng)前電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)研究的重中之重。而要想提升整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)輸能力，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行中的抗干擾性，就必須有效控制高壓網(wǎng)和低壓網(wǎng)的運(yùn)行效率。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要在電力自動化技術(shù)改革上下工夫，即在電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，這樣方可減少電網(wǎng)在電力中的損耗，進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。

無功補(bǔ)償提高電力系統(tǒng)的供應(yīng)效率的途徑包括對并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償和對電網(wǎng)的無功率損耗進(jìn)行補(bǔ)償兩種。所謂無功補(bǔ)償技術(shù)，即采用降低運(yùn)行中的電力網(wǎng)損耗，提升電力資源利用率的一種技術(shù)。換言之，它是一種通過提高供電設(shè)備的增容，來實(shí)現(xiàn)控制供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)的電壓，進(jìn)而有效提升了企業(yè)對電力設(shè)備和系統(tǒng)的控制力的一種技術(shù)。除此之外，電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)在平穩(wěn)電網(wǎng)電壓、降低外界對電流的破壞干擾等方面都有極大的應(yīng)用價(jià)值。在電氣自動化中使用和推廣無功補(bǔ)償技術(shù)，不但能有效提升企業(yè)電力供應(yīng)系統(tǒng)的效益，而且對降低企業(yè)電力運(yùn)行成本，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面也有極為重要的意義。

2當(dāng)前我國電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1實(shí)際應(yīng)用中的幾種不同方式

無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用方式主要有如下四種：一，應(yīng)用于濾波器和電抗器中，使濾波器中產(chǎn)生的電流和無功補(bǔ)償?shù)碾娏鲀烧叩窒环矫婺芴嵘麄€(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，另一方面能有效節(jié)約資源。二，在再固定濾波器和可控飽和電抗器中的應(yīng)用，該應(yīng)用能將多出的那部分無功電流和無功補(bǔ)償電流高度融合，使電力運(yùn)行環(huán)境大大改善，減少設(shè)備的運(yùn)行損耗。三，在固定濾波器調(diào)壓和電容器調(diào)壓中的應(yīng)用，起著調(diào)節(jié)整體系統(tǒng)電流、控制能耗的作用。四，在有源、無源濾波器中的應(yīng)用，該應(yīng)用能有效提升整個(gè)系統(tǒng)的可控性。

2.2當(dāng)前應(yīng)用中存在的主要問題

盡管在電氣化系統(tǒng)中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益非常突出，但在實(shí)際推廣中也難免出現(xiàn)這樣那樣的問題，具體表現(xiàn)在如下三個(gè)方面：一，大量的無功潮流自發(fā)電廠先流向高壓變電站，再經(jīng)輸電線路到達(dá)中低壓變電站，在此過程中會有很多的無功潮流發(fā)生遠(yuǎn)距離穿越和輸送的現(xiàn)象。二，無功補(bǔ)償容量配置不科學(xué)，我國的變電站的補(bǔ)償電容多是整組投切的，它們很難以負(fù)荷變化來實(shí)現(xiàn)就地平衡，并經(jīng)常在高負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)功率因數(shù)過低，或低負(fù)荷時(shí)補(bǔ)償過量等問題。三，無功向配電網(wǎng)倒送問題。即無功倒送能使電網(wǎng)損耗增加，配電線路負(fù)荷變大，特別是那些采用固定電容器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)挠脩簦菀自谪?fù)荷過低時(shí)的高發(fā)無功倒送現(xiàn)象。

3對電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的幾點(diǎn)建議

3.1加強(qiáng)對配網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)闹匾?/p>

荷載電流在通過線路、變壓器的過程中會發(fā)生不同程度的功率和電損。通常來講，功率因數(shù)與所需耗費(fèi)的功率成反比，即功率因數(shù)越小，所需的功率就越大，線損也就越高。所以，將無功補(bǔ)償裝置安裝于受電端，能有效降低其所負(fù)荷的無功功率損耗。也就是說，要達(dá)到節(jié)能降耗的目的，最經(jīng)濟(jì)快速的方法就是增加功率因數(shù)，減少線的損耗。當(dāng)變壓器為公用，且需承載的負(fù)荷較大時(shí)，就要綜合各方因素，考慮在配變低壓倒加裝電容器組來實(shí)施補(bǔ)償。

3.2因地制宜地確定變電站無功補(bǔ)償?shù)娜萘?/p>

220kv的變電站所具有的無功調(diào)節(jié)能力通常較強(qiáng)，在用電高峰期，其負(fù)荷的功率因數(shù)可高達(dá)0.98，而具體的調(diào)節(jié)容量則需因地而異。一般來說，變電站的無功補(bǔ)償應(yīng)立足于對變壓器和變低側(cè)負(fù)荷的無功補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)娜萘勘仨氁茖W(xué)合理，嚴(yán)禁出現(xiàn)無功倒送的現(xiàn)象。

3.3強(qiáng)化用戶側(cè)管理

通過加大對用戶側(cè)無功補(bǔ)償?shù)墓芾恚皩?jié)能降損的大力宣傳等，力爭讓所有用戶都能意識到，即便是尚未納入功率考核的小容量用戶，只要加強(qiáng)其無功補(bǔ)償，同樣也能降低其內(nèi)部因傳輸和分配無功功率導(dǎo)致的有功功率損耗，從而使分戶的電費(fèi)支出下降。

3.4積極引進(jìn)先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)和管理模式

先進(jìn)的自動化技術(shù)對消除濾波器補(bǔ)償量大的問題非常見效，即利用控制無功電流，來實(shí)現(xiàn)控制電網(wǎng)中電力負(fù)荷的目的。當(dāng)前，比較先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)多是利用混合濾波器，通過將LC和APF的混合，來解決當(dāng)前濾波器的應(yīng)用問題，此舉能利用小投入來獲取最大價(jià)值的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。在電力網(wǎng)運(yùn)行中，該技術(shù)的應(yīng)用性價(jià)比相對較高，尤其在低壓電網(wǎng)中的應(yīng)用效果更佳。

總之，無功補(bǔ)償技術(shù)在提升整體電力供應(yīng)系統(tǒng)工作效率、降低電力運(yùn)輸中的損耗和設(shè)備破壞方面都有極為重要的應(yīng)用意義。所以，相關(guān)電力運(yùn)輸部門必須高度重視無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用，充分了解實(shí)際應(yīng)用中的各種問題，通過因地制宜地確定變電站無功補(bǔ)償?shù)娜萘俊?qiáng)化用戶側(cè)管理、積極引進(jìn)先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)和管理模式等有針對性的措施，使無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的作用得以充分發(fā)揮。

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