電氣自動化中的智能無功補償技術

劉小東 李文峰

摘 要：電力在我國生產生活中屬于十分重要的能源，而在電源傳輸的過程中由于室外溫度和傳輸距離的影響，電壓會出現不穩定變化，進而會對生產用電與生活用電造成影響。因此，有必要在電力自動化中運用無功能補償技術來提供穩定電源?；诖?，本文就智能無功補償技術在電力自動化中的應用進行探究分析，并闡述一些有效的策略。

關鍵詞：電力自動化;無功補償技術;飽和電抗器;有源濾波器

引言

本文闡述了電力在傳輸過程中，由于室外溫度、傳輸距離與各種輻射的影響，要引入無功能補償技術來穩定電源，包括飽和電抗器、真空斷路器投切電容器、有源電力濾波器。

1電力自動化中的智能無功補償技術

1.1飽和電抗器

飽和電抗器又稱為可控飽和電抗器，其工作原理是鐵芯交流線圈在直流電磁激勵作用下，使得鐵芯線圈的磁導率與線圈電感發生變化，使得飽和電抗器能夠對電力進行吸收與抑制，消除電流在傳輸過程中的振蕩，以此來降低電力損耗。飽和電抗器在工作過程中，會產生一定的噪音，為了提高設備工作效率，應該對產生的噪音進行防治與控制。除此之外，飽和電抗器的經濟成本較高，而使用壽命較短，在使用過程中一定要多加注意。

1.2真空斷路器投切電容器

在電力自動化中應用智能無功補償技術的過程中，真空斷路器投切電容器是十分重要的應用設備，其工作原理是真空中不存在導電介質，電在傳輸過程中形成的電弧在真空斷路器投切電容器中能夠快速消失，從而減少電能的損耗，提高電流的穩定性。真空斷路器投切電容器的主要功能是可以更準確地把握電源在傳輸過程中的整體情況，根據這些具體信息進行分析，得出電力的主要損耗點與損耗情況。然后根據具體情況采取適當的應對措施，以此來降低電力在傳輸過程中的損耗，為生活生產提供穩定電源。該應用設備還存在能耗大的缺點，在電力自動化中應用真空斷路器投切電容器會造成較大的電能損耗，在關閉電閘時會產生較大電壓，對其他設備與電路本身會造成威脅。

1.3有源電力濾波器

在電力自動化中應用智能無功能補償技術時，還會運用到有源電濾波器設備。有源電力濾波器的主要功能是動態抑制諧波。在諧波的大小與頻率發生變化時，有源電力濾波器能夠對諧波進行無功能補償。有源電力濾波器主要分為兩種：串聯型有源電力濾波器與并聯型有源電力濾波器，其中串聯型有源電力濾波器主要抑制電壓產生的諧波，而并聯型有源電力濾波器主要抑制電流產生的諧波。有源電力濾波器能夠對電流成分進行分析與識別，能夠最大程度降低電流對設備造成的損害，進而延長用電設備的使用壽命。該設備的成本較高，不適合進行大面積使用，需要根據電網的設計圖，精心安排有源電力濾波器的設置點，在提高電流傳輸效率的情況下，盡量降低電網搭建成本。

2智能無功補償技術在電力自動化中的應用

（1）選擇合適的智能無功補償技術。根據電網的搭建情況不同，選擇的智能無功補償技術也不盡相同。為了提高電流在傳輸過程中的穩定性并降低電力損耗，首要任務是根據電網系統與設計要求選擇合適的智能無功補償技術。在選擇智能無功補償技術時，需要嚴格圍繞著能否完善解決“用電設備、電力設備與電網系統之間的電流不平衡”問題進行。此外，還要考慮技術成本與設備成本問題，在能夠有效解決問題的情況下，盡量降低電力自動化的成本。在選擇合適的智能無功補償技術的過程中，應該嚴格把握以下三個要求：（1）以固定補償為主;（2）以分散補償為主;（3）以低壓補償為主。固定補償是不以線路使用情況作為參考而投入固定量的補償方式，與調節補償相比，固定補償更穩定，但是當使用力率較高時，補償會過量，而使用力率較低時，補償會不足。分散補償又稱分組補償，其工作原理是利用電容器進行補償，電容器在放電狀態與充電狀態之間不停地進行變換，以此來對電力自動化系統進行無功補償。分散補償經濟成本高，不適合在大型電網系統中使用，僅在小型工廠生產用電中投入使用。低壓補償，能夠減少電流在傳輸過程中的損耗，而且在電阻器件相同是情況下，低壓電能產生的電流更小，對用電設備與電氣原件造成的損害會大大降低。電網系統復雜繁復，在選擇智能無功補償技術時，一定要對電網系統的情況進行實地考察，根據實際條件，在三種智能無功補償技術中選擇合適的一種。這樣不僅能夠提高電網系統智能無功補償的效率，還能降低電網系統后期維護的成本。

（2）挑選合適的智能無功補償投切開關。除了要選擇適合的智能無功補償技術，還要對智能無功補償的投切開關進行選擇。智能無功補償投切開關在整個無功補償過程中占據舉足輕重的地位。不同類型的開關的功能不同，優勢與劣勢也不盡相同，選擇合適的智能無功補償投切開關不僅能夠提高設備工作效率，還能降低電力自動化的投入成本?，F階段，電力自動化中智能無功補償投切開關主要分為三大類型：（1）智能化一體投切開關;（2）固態繼電器開關;（3）電容器開關。其中智能化一體投切開關經濟實惠，據研究數據顯示，該類型的開關的平均使用壽命可以達到6000～6500h。這種開關的主要原理是應用了真空低壓技術，開關閉合時，開關內部呈真空低壓狀態，無導電介質;開關打開時，開關內部呈常壓非真空狀態，能夠導電。但是這種開關在閉合與打開操作下，內部狀態變化較慢，則運行速度也較慢。固態繼電器開關運行速度較快，但是在運行過程中受電壓諧波與電流諧波干擾較明顯，運行過程中產生一定的噪音，會對電流傳輸造成一定的影響，使用過程中一定要對噪音進行控制。電容器開關也具備運行速度較快的特性，但是其初期投入成本與后期維護成本較高，不適合在大型電網系統中大面積投入使用。這三種智能無功補償投切開關優缺點各異，在大型智能無功補償規劃中，通常將這三種開關同時應用，根據每一種智能無功補償投切開關的特點，選擇合適的安置位置。在滿足電力自動化要求的情況下，能夠極大限度的提升智能無功補償工程的效率，并將成本控制在一定范圍內。

（3）挑選合理的智能無功補償控制器。為了提高智能無功補償技術在整個電力自動化中的運行效率，還需要選擇合適的無功補償控制器。智能無功補償控制器的功能十分復雜，主要是對電力設備的智能無功補償操作進行控制與調節。一部分控制器在設計時采取了一定的保護機制，這樣不僅能夠對電力設備本身進行保護，還能保護整個電力系統與用電設備。在智能無功補償技術中投入使用的控制器主要有智能無功功率控制器與智能無功功率因數控制器。其中智能無功功率控制器性能優秀，使用過程中穩定性極高，并且能夠對設備本身的使用情況進行監控，一旦超出核定功率，設備會自動降低使用功率或者停止工作。這種智能無功補償控制器價格低廉，但是使用壽命較短，需要經常進行更換與維護。而智能無功功率因數控制器操作簡單，操作難度低，但是設備在投入使用的過程中，會受到電壓諧波與電流諧波的影響而出現振蕩與噪音。在安裝智能無功補償控制器時，應該根據實際情況選擇高壓安裝或者低壓安裝。

3結語

通過優化電力設備與電網系統開改進電力自動化技術。根據電網系統的構建選擇合適的智能無功補償技術，然后根據電路的實際用途，在生產用電與生活用電上加以區分，安裝適合的智能無功補償投切開關與控制器，才能更好地發揮智能無功補償技術的效用。

參考文獻

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