低壓變配電自動無功補償裝置的控制與應(yīng)用

摘 要：本篇文章針對低壓變配電的自動無功補償裝置進行控制與應(yīng)用技術(shù)的方面進行闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：自動無功補償；供電；低壓變配電

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，對電能的需求也更多，電力系統(tǒng)在運行的過程中怎樣進行自動化的裝置控制也越來越被看重，尤其是供電系統(tǒng)與各種技術(shù)相融合之后，對自動無功補償裝置的實現(xiàn)、控制、運行與管理等方面的綜合自動化裝置，為供電設(shè)備提供了安全的技術(shù)保障。

1 低壓變配電自動化的特點

低壓變配電自動化的特點主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）功能綜合化。低壓變配電的自動化是融合了多種科學(xué)技術(shù)手段在其中的，以保障二次系統(tǒng)功能可以使用。一般都使用微機系統(tǒng)多繼電器設(shè)備進行保護，微機的監(jiān)控裝置具有無功補償、信號系統(tǒng)以及調(diào)壓等功能，還能實現(xiàn)故障錄波、小信號報警等功能。（2）實現(xiàn)運行智能化管理。變配電自動化的系統(tǒng)不僅能完成自動報警，以及對故障進行判斷的功能，還可以利用在線功能進行自我診斷，對本身的功能實時監(jiān)控等特點。（3）電腦化結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)。在變電所內(nèi)自動化系統(tǒng)都是通過電腦CPU結(jié)構(gòu)進行將變電所內(nèi)部的插件和功能都進行微機化的處理方式，使其分工合作，利用網(wǎng)絡(luò)讓各個系統(tǒng)之間形成有機整體的形式。（4）屏幕化操作模式。在變電所都實現(xiàn)系統(tǒng)綜合自動化之后，一些常規(guī)的操作屏以及儀表屏都會被CRT取代，變電所的電壓運行人員完全可以在運行中心的顯示屏上對遠方的電壓設(shè)備進行操作，并且可以全方位的實施監(jiān)控。

2 變配電無功補償裝置的應(yīng)用優(yōu)勢分析

在各個工廠和建筑的變電所都要進行無功補償?shù)淖冸姶胧?，有一些單位在進行無功補償過程中采用人工對電容進行定時投切，有的甚至長時間都不切除接用電路，導(dǎo)致電流產(chǎn)生負荷波動，固定的補償很有可能成為過度補償，或者是倒送的無功功率，這樣不僅增加了電路的損耗，還會增加整個電網(wǎng)的損耗。所以，部分地區(qū)的供電局對大型的工廠變電所內(nèi)的無功電度表進行了有止倒裝置。使電力系統(tǒng)實行自動化的運行控制裝置以及調(diào)度管理裝置，體現(xiàn)了其自身的優(yōu)點：首先，解放了勞動力，使電路的運行管理人員在以往繁雜的電路勞動中得到解放；其次，智能化的電路運行控制管理，能有效避免在運行操作中出現(xiàn)操作失誤而造成的事故，減少了人為操作失誤造成事故的可能性，使電路系統(tǒng)在運行時更加安全、穩(wěn)定；再次，能實現(xiàn)電路優(yōu)化的綜合控制，使消耗降低，電能的利用率和生產(chǎn)率都得到了有效的提高；最后，綜合自動化的電路運行裝置是模塊化的高度集成結(jié)構(gòu)，能保證電路在運行時更加便利。低壓變配電的綜合自動化裝置在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，能將電能直接配送到用戶的變電所之中，運行具有一定的安全穩(wěn)定性，同時，經(jīng)濟效益和自動化控制程度能影響整個電力系統(tǒng)的運行水平。低壓變配電的無功補償裝置是我國電力綜合自動化發(fā)展比較薄弱的一個領(lǐng)域，進行這個方向的研究對我國電力系統(tǒng)的運行安全和經(jīng)濟效益都有重要的意義。

3 微機控制無功自動補償裝置原理

在電力系統(tǒng)中，負荷分為有功負荷和無功負荷兩個部分。有功負荷功率和頻率有關(guān)，也就是和凍動機油門的開合度有關(guān)系；無功負荷功率主要和電壓有關(guān)，也就是和發(fā)電機的工作磁場有關(guān)系。顯而易見，系統(tǒng)無功功率的來源主要是發(fā)電機的磁場電流。

一個繼電器控制一臺交流接觸器，每臺交流接觸器再控制一組電容器，并用交流接觸器的輔助接點控制電容器組的放電電阻。在交流接觸器的上側(cè)均裝有熔斷器和隔離開關(guān)，分別做短路保護和隔離電源用。其不同之處，最主要的是各組電容器的容量不一定一樣。對無功補償自動投切裝置的要求：能根據(jù)無功負荷的變化自動投切電容器組，使功率因數(shù)保持在0.95以上，且不過補償。能實現(xiàn)電容器組自動循環(huán)投切，使電容器、接觸器的使用幾率接近，以延長使用壽命。有過電壓等保護功能。在輕負荷時，不會引起電容器組投切振蕩現(xiàn)象。元器件性能穩(wěn)定可靠，受環(huán)境影響小，便于維護。補償級數(shù)的選擇：補償級數(shù)越多，補償?shù)木仍礁?，但隨著補償級數(shù)的增加，裝置的成本會大大提高，而且補償裝置的體積也會增大。應(yīng)綜合考慮補償精度、成本等因素來確定。

一般4～9月份是農(nóng)村用電的高峰季節(jié)，1～3月份及10-12月份為低谷負荷季節(jié)；即使在同一月或同一天，晝夜用電情況也很不相同，無功補償容量應(yīng)能隨負荷情況而變化，否則在用電低谷時，無功補償量過大，將出現(xiàn)過補償?shù)痊F(xiàn)象，會造成電網(wǎng)電壓過高，損壞電氣設(shè)備等事故。因此，農(nóng)村電網(wǎng)的無功補償宜采用能自動投切的補償方式。選用補償容量時，應(yīng)以用電低谷時所需的補償容量為準，高峰負荷時，通過自動投切裝置投入備用電容器。自動無功補償控制線路，它可以自動和手動控制。

4 低壓變配電無功補償控制方式及應(yīng)用

低壓變配電中有許多感性負載，他們要依靠電磁場來傳遞能量或轉(zhuǎn)換能量，如變壓器和電動機等設(shè)備。在能量的轉(zhuǎn)換過程中，一個周波內(nèi)設(shè)備繞組吸收電源的功率和送還給電源的功率相等，沒有能量消耗，只有能量轉(zhuǎn)換，這種功率叫感性無功功率。它的電流相量滯后于電壓相量90°；電容器接人交流電網(wǎng)中，在一個周波內(nèi)充電吸收的能量和放電放出的能量相等，也不消耗能量，只有能量轉(zhuǎn)換，這種功率叫容性無功功率，它的電壓相量滯后電流相量90度。所以，可以用并聯(lián)電容器的容性無功功率來補償感性無功功率，使電網(wǎng)輸送的無功功率減小，從而達到提高功率因數(shù)、提高電壓質(zhì)量、減少電能損耗和提高電網(wǎng)輸送電能的目的。

配電的低壓電網(wǎng)在無功補償?shù)陌惭b方式上，能夠分為集中補償和分散補償兩種方法；在無功補償?shù)目刂粕?，能分成固定補償以及自動補償?shù)膬煞N方式。其中，集中補償是對電容器進行整個內(nèi)部環(huán)境的補償，將其放在低壓變配器的配電室內(nèi)；而分散補償則是利用不固定的安裝形式，將電容器安裝在附有電壓設(shè)備的用電系統(tǒng)中，運用電感負載的方法對配電器進行一切投切；固定補償是通過規(guī)定電容量的用電設(shè)備，對配電器進行投切以及補償；自動補償是利用功率的高低因數(shù)對電容器的補償進行自動調(diào)節(jié)，保證低壓電網(wǎng)內(nèi)部的功率在可以控制的范圍內(nèi)。

結(jié)束語

綜合來看，通過文章對低壓變配電的自動無功補償裝置的應(yīng)用和控制的闡述，我們能知道的是，在電路的無功補償在供電系統(tǒng)使用中的時候，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)的供電功率有效地提高，還能降低在電壓傳輸?shù)倪^程中對變壓器的耗損。同時，在進行無功補償裝置的控制使用上，還有效提高了供電的效率，對供電環(huán)境有了改善，這說明在電力系統(tǒng)的運行過程中，對低壓變配電的自動無功補償裝置的管理和應(yīng)用綜合自動化的管理措施非常重要，從根本上改善了電路裝置的應(yīng)用效率。

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作者簡介：韋海港，身份證號：452730198705180522。