電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

高興強(qiáng)

國(guó)網(wǎng)山東省電力公司夏津縣供電公司 山東德州 253200

無功補(bǔ)償能夠有效保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低能量損耗，提升電力設(shè)備的容量，提高能源利用率，從而實(shí)現(xiàn)有效控制供電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)的電壓消耗，降低電氣自動(dòng)化過程中產(chǎn)生的破壞電流對(duì)內(nèi)部元件的損壞。

1 電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的作用

1.1 降低電路能量損耗

在電路系統(tǒng)的各個(gè)相關(guān)設(shè)備中，采用無功補(bǔ)償技術(shù)可以降低電路中的能量損耗，減少能量的浪費(fèi)，同時(shí)也可以在一定程度上確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1.2 實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償

在電路系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，電路運(yùn)行功率得到了提升。因?yàn)樵诟鞣N設(shè)備的運(yùn)行過程中均會(huì)產(chǎn)生無用功，如果用戶得到的實(shí)際電壓與額定電壓相近，那么說明在功率的輸出過程中無用功率產(chǎn)生較少。在電路中通過安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，一方面可以補(bǔ)償無功功率，另一方面可以完善整個(gè)電力系統(tǒng)，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。

1.3 用戶側(cè)就地補(bǔ)償

經(jīng)過變電站補(bǔ)償、輸電線路補(bǔ)償后，進(jìn)入用戶側(cè)，如果負(fù)荷波動(dòng)不大、相對(duì)穩(wěn)定的話，可以在用戶側(cè)進(jìn)行就地補(bǔ)償，這種單獨(dú)補(bǔ)償?shù)姆绞竭m用于特殊用戶，比如用電量大的工廠、團(tuán)體等，這些大型企業(yè)和團(tuán)體可能有較多設(shè)備用于生產(chǎn)生活，需調(diào)節(jié)功率因數(shù)，這時(shí)候就要進(jìn)行用戶側(cè)就地補(bǔ)償。如果是小型用戶如家用，則并不適合用戶側(cè)補(bǔ)償。用戶側(cè)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)在于安全、經(jīng)濟(jì)、易用；缺點(diǎn)是應(yīng)用范圍不廣，如果是小型家庭用戶，還需要結(jié)合低壓終端補(bǔ)償來進(jìn)行。

2 電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 晶閘管觸發(fā)無功補(bǔ)償系統(tǒng)的仿真

（1）補(bǔ)償前電網(wǎng)特性：根據(jù)仿真波形，補(bǔ)償前電網(wǎng)電壓的波形超前電流60°，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的感性電路。（2）補(bǔ)償后電網(wǎng)特性：觸發(fā)六脈動(dòng)晶閘管回路，陸續(xù)投入3組電容器，隨著晶閘管回路的導(dǎo)通和電容器投入組數(shù)的增加，電流滯后于電壓的相位不斷減少。投入一組電容器，電流滯后于電壓減少到46°；投入兩組電容器，電流滯后于電壓減少到27°；投入三組電容器，電流滯后于電壓減少到8°。三組電容器同時(shí)投入的情況下，電壓、電流之間的角差不斷減少，最終呈現(xiàn)接近純阻性回路，達(dá)到了無功補(bǔ)償?shù)哪康暮鸵蟆?/p>

2.2 動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置

（1）TCR 型 SVC。這種裝置又叫作晶閘管相控電抗器，從該裝置中可以發(fā)現(xiàn)晶閘管相控電抗器主要是由一個(gè)電抗器及兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管并同交流電源相連組成的。實(shí)際工作中這種裝置主要是通過調(diào)整晶閘管觸發(fā)角大小來改變無功分量，從而達(dá)到調(diào)整無功功率的目的。需要注意的是，混合型 SVC 是通過晶閘管相控電抗器同固定式電容器相互配合使用形成的。這種裝置的補(bǔ)償方式，首先是要把需要補(bǔ)償?shù)娜萘恳约皩?duì)應(yīng)的晶閘管觸發(fā)角及等值電抗值計(jì)算出來以后才能夠?qū)ζ溥M(jìn)補(bǔ)償。在計(jì)算出來之后還要利用電容器投切換算法以及查表法等多種方式來計(jì)算出觸發(fā)角及投切電容的開關(guān)狀態(tài)。只有這樣才能夠滿足實(shí)際需要。同其他類型的補(bǔ)償裝置相比，采用這種裝置后就能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)可調(diào)補(bǔ)償，但是在看到這一優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也要意識(shí)到，頻繁地投切電容器組也會(huì)減少裝置壽命。

（2）TSC 型 SVC。這種裝置是一種比較實(shí)用的裝置，在今后工作中對(duì)于這種裝置應(yīng)該保持高度重視。實(shí)際工作中這種裝置主要是通過雙向晶閘管或者是晶閘管反并聯(lián)來構(gòu)成交流無觸點(diǎn)開關(guān)的。通過這個(gè)開關(guān)就能夠把單相或者是多相電容器投入電網(wǎng)中。采用這樣一種方式更有助于適應(yīng)無功功率的變化。同上述裝置不同，TSC 實(shí)際控制過程中主要是利用整數(shù)半周的方式來進(jìn)行控制的。通過這樣的一種方式就有助于改變投入電容器容量。

（3）MCR 型 SVC。這是磁控電抗器型靜止無功補(bǔ)償裝置，在實(shí)際工作過程中主要是把三相飽和電抗器工作繞組并聯(lián)到電網(wǎng)上來進(jìn)行工作的。為了實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償目的，實(shí)際工作中主要是通過改變勵(lì)磁電流來達(dá)到改變鐵芯飽和性這一目的。從該裝置中就可以看出該裝置本身是不能夠輸出容性無功功率能力的，為了實(shí)現(xiàn)有效利用，實(shí)際工作中需要把這種裝置同并聯(lián)電容器FC結(jié)合起來使用。對(duì)于無功功率的大小，該裝置主要是通過改變電抗器飽和度來改變電抗器電抗值來達(dá)到目的。需要注意的是這種裝置在實(shí)際調(diào)整過程中自身?yè)p耗也是非常大的[1]。

2.3 選取合理的智能無功補(bǔ)償投切開關(guān)

（1）固態(tài)繼電器。固態(tài)繼電器是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛的投切開關(guān)，其能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的情況快速的做出相關(guān)反應(yīng)，而且，在其使用的過程中也不會(huì)產(chǎn)生額外的負(fù)荷，所以，該設(shè)備的使用期限都比較長(zhǎng)。但是，該設(shè)備也有不足之處，在使用的過程中會(huì)產(chǎn)生噪音，導(dǎo)致設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)一定程度上的損耗。（2）智能一體化開關(guān)。該設(shè)備是現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)物，它能夠通過自身的作用實(shí)現(xiàn)電容過零進(jìn)行投切，投切速度比較快，耗能也比較低。并且該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益比較合理，具有安全、穩(wěn)定以及壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

2.4 提升變電站無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際容量

在變電站容量的輸出過程中，相關(guān)工作人員需要充分結(jié)合各個(gè)地區(qū)實(shí)際用電的情況，通過對(duì)變電站供電量的實(shí)時(shí)記錄，及時(shí)調(diào)整無功補(bǔ)償?shù)娜萘?，使兩者相互協(xié)調(diào)，同時(shí)在檢測(cè)儀器的使用過程中，也需要結(jié)合高科技的智能化技術(shù)，通過完善輸電過程中的相關(guān)工藝，降低電力消耗，通過這種方式可以有效地提升無功補(bǔ)償效果，也在長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展過程中提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

近些年來我國(guó)的電力系統(tǒng)獲得了較快發(fā)展，在人們生活水平不斷提高的背景下，人們的供電要求也越來越高。為了適應(yīng)實(shí)際需要就必須要加強(qiáng)對(duì)配電系統(tǒng)的研究。配電系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中通常會(huì)吸收大量感性無功功率，在系統(tǒng)輸送電能容量中無功功率成分增加的背景下就必然會(huì)影響到有功功率的輸送。為了有效解決這個(gè)問題，今后工作中就需要對(duì)其進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。為了達(dá)到這一目的就需要應(yīng)用到動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。