深析無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化

■尚慶佑 ■萊鋼設(shè)備檢修中心焦化檢修部，山東 萊蕪 271104

在當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個行業(yè)與領(lǐng)域當(dāng)中，電氣自動化技術(shù)都有著非常突出的應(yīng)用意義與價值。但是，隨著電氣自動化技術(shù)的不斷累積與成熟，開始發(fā)現(xiàn):由于電氣設(shè)備中單相電力牽引復(fù)合有非常復(fù)雜的變化趨勢，同時受到非線性因素增強(qiáng)的影響，非常有可能導(dǎo)致電氣設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中出現(xiàn)無功功率增大的問題，同時伴隨出現(xiàn)電力系統(tǒng)注入負(fù)序以及諧波含量的增加。當(dāng)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(xù)增加，最終成為對電氣供電系統(tǒng)以及相關(guān)電氣設(shè)備運(yùn)行性能產(chǎn)生影響的重要因素。針對上述問題，必須結(jié)合電氣化技術(shù)以及電氣設(shè)備的負(fù)荷特點(diǎn)，制定無功、負(fù)序、以及諧波的綜合補(bǔ)償性措施，應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)促進(jìn)電氣自動化質(zhì)量的提升與鞏固。具體分析如下:

1 無功補(bǔ)償?shù)闹饕诸惙治?/h2>

我國近年來針對電氣自動化系統(tǒng)中對無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用問題展開了相應(yīng)的分析與深入探討，在這些研究當(dāng)中認(rèn)為:為了構(gòu)成有效的濾波通路、在降低負(fù)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(xiàn)對各類無功補(bǔ)償技術(shù)的合理應(yīng)用，具體技術(shù)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(diào)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(yīng)用:真空斷路器投切電容器的設(shè)備構(gòu)成比較簡單，投資水平相對較小，但運(yùn)行經(jīng)驗中顯示在合閘狀態(tài)下真空斷路器投切電容器容易產(chǎn)生較高的電壓，此時設(shè)備可能出現(xiàn)損壞，并且此設(shè)備受到開關(guān)壽命的限制影響，導(dǎo)致其不易過于頻繁的進(jìn)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(yīng)用:可控飽和電抗器對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行控制干預(yù)的主要機(jī)制是對電抗器飽和程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而改變回路電流大小。利用電氣自動化系統(tǒng)中并聯(lián)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(fù)合狀態(tài)更加的穩(wěn)定與均衡?？煽仫柡碗娍蛊髟陔姎庾詣踊到y(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢是能夠長期投入使用，但可控飽和電抗器運(yùn)行中容易產(chǎn)生諧波，噪音較大，對設(shè)備會構(gòu)成一定的損耗。

(3)有源濾波器在電氣自動化中的應(yīng)用:在電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用有源濾波器的主要目的是讓電力系統(tǒng)中的電力電子裝置負(fù)產(chǎn)生與負(fù)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(yùn)行需求。有源濾波器最大的特點(diǎn)是對有源補(bǔ)償?shù)目煽匦砸约办`活性加以了充分的應(yīng)用，在作用于電氣自動化系統(tǒng)中時能夠保障調(diào)節(jié)速度較快，且補(bǔ)償具有靈活性特點(diǎn)，不會產(chǎn)生諧振問題，綜合優(yōu)勢確切，但其局限性在于價格相對較高。

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

2 無功補(bǔ)償?shù)木唧w策略分析

為了使電氣自動化系統(tǒng)中對無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用效果達(dá)到理想狀態(tài)，在制定無功補(bǔ)償策略中，必須對無功補(bǔ)償?shù)幕痉绞揭约胺较蜻M(jìn)行深入分析。具體而言，對于供電系統(tǒng)而言，電能質(zhì)量是評估供電系統(tǒng)運(yùn)行水平的重要指標(biāo)，而電能質(zhì)量則主要受到電壓水平的影響。結(jié)合已有的經(jīng)驗數(shù)據(jù)顯示，在電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中，出現(xiàn)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(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)整體出現(xiàn)無功。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中對無功補(bǔ)償應(yīng)用的主要方式是AT供電，利用變壓器以及晶閘管電子開關(guān)相配合的方式，實現(xiàn)對電容投切動作的控制。通過對這種無功補(bǔ)償策略的應(yīng)用，除了能夠使整個電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用更加安全穩(wěn)定意外，還能夠有效降低較長輻射線路上的負(fù)序問題。

3 無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用步驟分析

(1)首先需要根據(jù)實際情況，確定電氣自動化系統(tǒng)所對應(yīng)的無功補(bǔ)償方案。在配網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，配電變壓器是無功分散補(bǔ)償最主要的補(bǔ)償對象，其安裝位置多集中在配電變壓器低壓引線區(qū)域?？紤]到其電容器的容量相對較低，因此在補(bǔ)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(yīng)的保護(hù)裝置，可以以配電變壓器同步進(jìn)行投切，在變壓器低壓繞組作用之下實現(xiàn)放電功能。為了使整個無功補(bǔ)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(bǔ)償電容器的配置，需要重點(diǎn)評估計算變壓器在空載狀態(tài)下所對應(yīng)的無功功率，盡量使電容器容量與變壓器在空載狀態(tài)下的無功功率一致，聰兒利用電動機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的無功功率實現(xiàn)用戶補(bǔ)償。

(2)其次需要進(jìn)行無功補(bǔ)償裝置的安裝。結(jié)合已有的實踐工作經(jīng)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(dān)位置。若電容器的自身規(guī)模相對較大，則可以在配電變壓器低壓出線桿位置上增設(shè)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(yè)后，需要將電容器的出線頭與配電變壓器低壓側(cè)引線頭連接起來。同時，在對無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行安裝的過程當(dāng)中，必須根據(jù)所收集的被補(bǔ)償線路相關(guān)數(shù)據(jù)資料，對電容器的安裝數(shù)量，具體規(guī)格，以及輔助材料數(shù)量型號進(jìn)行全面計算，以確保安裝效果的理想。

4 結(jié)束語

隨著社會主義經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展．我國的電氣自動化技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)備中往往受到來自比較復(fù)雜的單相電力負(fù)荷變化的影響，其非線性因素也逐漸增強(qiáng)，為了優(yōu)化企業(yè)的電氣自動化，我們需要對電氣自動化中的無功辛}償技術(shù)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(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用方面的相關(guān)問題展開探討，就無功補(bǔ)償技術(shù)的主要類型，實施策略，以及具體步驟進(jìn)行了總結(jié)與分析，值得關(guān)注。

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