淺談無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

韓寶華

摘 要：作者具體分析了無功補(bǔ)償工藝在當(dāng)前背景下的具體應(yīng)用特征，闡述了與之相關(guān)的原理，分析了該技術(shù)在電氣自動(dòng)化形式下應(yīng)用的情況。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；無功補(bǔ)償；技術(shù)

引言

無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，重點(diǎn)在于利用電氣自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)中的一些特點(diǎn)，借助無功等對體系開展補(bǔ)償活動(dòng)，進(jìn)而把電力生產(chǎn)時(shí)期的耗損減少到最少。把該項(xiàng)技術(shù)合理地運(yùn)用到電氣自動(dòng)化體系里面，能夠保證系統(tǒng)安全，明顯的提升效率，除此之外還可以節(jié)省資金。

1 無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化下應(yīng)用的意義

在當(dāng)今時(shí)代，由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，此時(shí)我們國家的電力體系開始朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展。目前，除了電力行業(yè)之外，電氣自動(dòng)化還被大量地應(yīng)用到其他的行業(yè)之中。不過在具體的使用的時(shí)候，還有一些問題，這些問題的存在嚴(yán)重地干擾到系統(tǒng)的運(yùn)作穩(wěn)定，除此之外，還使得系統(tǒng)的效率變低，導(dǎo)致最終的利潤變少。我們國家當(dāng)前的電網(wǎng)有三種，分別是高壓低壓和下壓。其中前兩種的電壓不是很穩(wěn)定。通過合理的使用無功補(bǔ)償技術(shù)，能夠通過對并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償記憶對電網(wǎng)的無功率損耗進(jìn)行補(bǔ)償，能夠加強(qiáng)對供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)電壓的有效控制，這樣就能夠明顯的提升電網(wǎng)的安全性，提升資源的使用率，最終提升體系應(yīng)對干擾的水平，減弱電網(wǎng)在運(yùn)作中的耗損。總的來講，通過合理的利用無功補(bǔ)償，能夠幫助相關(guān)單位節(jié)省電力運(yùn)作費(fèi)用，提升最終的利潤。當(dāng)前階段，無功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到很多的行業(yè)和領(lǐng)域之中，而且也獲取了很顯著的成就。

2 無功補(bǔ)償技術(shù)原理

2.1 基本原理

當(dāng)電氣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)作的時(shí)候，它的輸出功率有兩類，分別是無功和有功功率。對于前者來講，它不消費(fèi)電，僅僅是將電轉(zhuǎn)化為另外的一種類型的能量。對于后者來講，它是一種對電的消耗，它是將電變?yōu)闊岬鹊哪芰?。通過降低無功在電網(wǎng)中的比例，能夠明顯地減少線路因?yàn)閭鬟f無功而耗費(fèi)的電量。

2.2 實(shí)現(xiàn)方式與常用方式

2.2.1 實(shí)現(xiàn)方式

把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償，便做到了無功補(bǔ)償。

2.2.2 常用方式

在電力體系之中，通過合理的布局無功補(bǔ)償裝置，能夠明顯的降低功率耗損，切實(shí)提升功率指數(shù)。除此之外，還可以很好的提升輸送的效率。當(dāng)前常用的措施有如下的一些：（1）集中補(bǔ)償；即在高低壓輸電線路下安裝并聯(lián)電容器組。（2）分組補(bǔ)償；即在配電變壓器低壓側(cè)和用戶車間配電屏安裝并聯(lián)補(bǔ)償電容器。（3）單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償；即在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)處安裝并聯(lián)電容器等。

3 無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化下的運(yùn)用

最近幾年，我們國家在電氣自動(dòng)化方面開展了很多的研究工作，也獲取了許多成就。在今后很長的一段時(shí)間之內(nèi)，無功補(bǔ)償技術(shù)將會(huì)成為發(fā)展的重點(diǎn)。不過該技術(shù)存在許多的類型，而且每個(gè)措施的特征也不是完全一樣的，所以在具體應(yīng)用的時(shí)候有非常明顯的差別。當(dāng)前時(shí)期，我們國家使用最多的措施是提升無功指數(shù)，將負(fù)序減少，確保通路更加順暢，這樣就能夠?qū)⒅C波消除掉。

3.1 有源濾波器

在具體的工作中，此類裝置會(huì)形成一些電流，而且它們和諧波電流等的相位不一樣，此時(shí)我們就能夠?qū)⑺鼈冎g的電流消除掉了，這樣就可以很好的應(yīng)對無功電流了。因?yàn)檫@個(gè)裝置的反應(yīng)非常迅速，而且它的機(jī)動(dòng)性強(qiáng)大，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)獲知設(shè)備形成的諧振，因此它被大量的使用。

3.2 固定濾波器與可控飽和電抗器的結(jié)合

在電氣自動(dòng)化下，兩者設(shè)備的結(jié)合可以補(bǔ)償通固定并聯(lián)濾波支路；主要是通過調(diào)整飽和電抗器內(nèi)部磁的飽和程度，來控制回路下的電流。

3.3 晶閘管調(diào)節(jié)電抗器與固定濾波器的組合

根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)脑恚潭V波器，并且利用相反的并聯(lián)方式與晶閘管、電抗器進(jìn)行串聯(lián)，此舉可以很好的發(fā)揮無功補(bǔ)償意義。首先，安裝晶閘管的作用就是來調(diào)控電抗器的感性電流，讓此電流與并聯(lián)在一起的濾波器下多余的無功補(bǔ)償電流相互抵消，此時(shí)，我們就可以保證電流平衡。而且，該方案的優(yōu)勢很多，比如設(shè)備的使用時(shí)間非常久，所需的晶夾管也不多，調(diào)控能力也很強(qiáng)大。

3.4 真空斷路器投切電容器與單協(xié)調(diào)濾波器

該措施的優(yōu)點(diǎn)非常明顯。比如它不復(fù)雜，而且所需的資金不多，不用專門安裝放電裝置，因?yàn)楸旧淼慕Y(jié)構(gòu)是利用電容器組通過電壓互感器的繞組電阻放電，這樣起到短路保護(hù)作用的就是電容器組下的熔斷器，眾所周知，當(dāng)高壓系統(tǒng)不再運(yùn)行的時(shí)候，電容器會(huì)形成高電壓，此時(shí)設(shè)備就很有可能受損。所以為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，我們可以適當(dāng)串聯(lián)電抗器。

4 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用策略

4.1 深入研究無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用的主要方式及方向

我們在評判電力系統(tǒng)是不是優(yōu)秀的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)將電能品質(zhì)當(dāng)成是最主要的評定標(biāo)準(zhǔn)。一般的電力系統(tǒng)里的無功問題，多是因?yàn)橛龅阶杩沟雀蓴_才形成的。我國的電氣化鐵路下應(yīng)用無功補(bǔ)償?shù)闹饕绞綖锳T供電方式，使用的是SCOTT變壓器，使用晶閘管電子開關(guān)來管理電容的具體投切。就我國鐵路目前運(yùn)行狀況來分析，該方式可有效地減少較長輻射路線上出現(xiàn)的負(fù)序問題。

4.2 電氣自動(dòng)化下應(yīng)用無功補(bǔ)償過程中存在的共性問題

通過使用無功補(bǔ)償工藝，能夠切實(shí)地提升資源的使用率，還能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。從以上兩方面進(jìn)行分析，其應(yīng)用將全面增加經(jīng)濟(jì)效用，減少事故處理的預(yù)算。目前我們國家的無功補(bǔ)償很多都被用到變電站中，那些從發(fā)電站中形成的無功電流會(huì)進(jìn)到變電站里面，經(jīng)由線路傳輸?shù)降蛪合到y(tǒng)之中，此時(shí)無功電流就會(huì)面臨遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)膯栴}，對于此類問題，我們可以通過分區(qū)措施來處理。通常來講，大多數(shù)220kV變電站均具備較多方式的無功補(bǔ)償方式，所以在真正開展的時(shí)候，必須要結(jié)合所在區(qū)域的具體狀態(tài)，制定合理的調(diào)整措施。同時(shí)還要不斷細(xì)化方案，以此來增加補(bǔ)償效益。

4.3 積極使用優(yōu)秀的管理措施和工藝技術(shù)

目前階段，我們國家在開展電力活動(dòng)時(shí)候，常用的管理方案以及工藝如下：（1）并聯(lián)混合式有緣濾波：該方案可有效解決因?yàn)殡娏恳?fù)荷不可控制而造成的電力濾波器出現(xiàn)補(bǔ)償量過大的問題。該方案也可當(dāng)作大型電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用協(xié)調(diào)方案，其主體為LV與APF混合。（2）針對諧波通過注入式的無功補(bǔ)償：該措施和別的措施比對來看，所需的資金較少，而且效益更加明顯，非常適合用到低壓網(wǎng)中，尤其是在我們國家的廣大農(nóng)村地區(qū)，該措施意義更加顯著。

5 結(jié)束語

通過上文的敘述，我們得知，無功補(bǔ)償技術(shù)目前的應(yīng)用比較廣泛，而且效益明顯。因此，相關(guān)電力運(yùn)輸部門要加強(qiáng)無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化下的應(yīng)用，要不斷地創(chuàng)新自動(dòng)化工藝以及管控體系，而且要發(fā)展無功補(bǔ)償方案，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)省資源，減少耗損的意義。

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