無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用探析

王海月

【摘 要】無功補(bǔ)償技術(shù)作為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的核心技術(shù)，不僅可以優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行效果，同時(shí)還可以加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定程度，具有重要的應(yīng)用意義。目前，無功補(bǔ)償技術(shù)經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展與完善，無論是在技術(shù)應(yīng)用，還是技術(shù)基礎(chǔ)方面，均得到顯著增強(qiáng)，儼然成為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不可或缺的組成部分。針對(duì)于此，本文主要結(jié)合無功補(bǔ)償技術(shù)的原理內(nèi)容以及應(yīng)用要求，進(jìn)一步闡明無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)踐應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】無功補(bǔ)償技術(shù);電氣自動(dòng)化;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】F407.6 ??????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2019）09-0007-01

前言

電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備等在正式運(yùn)行過程中，很容易受到其它因素的干擾而出現(xiàn)不同程度的隱患問題。如何加強(qiáng)上述電力運(yùn)行模式的穩(wěn)定效果，儼然成為我國(guó)電力行業(yè)亟待攻克的難題。隨著無功補(bǔ)償技術(shù)的不斷發(fā)展，研究人員逐漸將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中。根據(jù)實(shí)踐效果來看，經(jīng)無功補(bǔ)償技術(shù)的處理作用下，系統(tǒng)整體的運(yùn)行穩(wěn)定性得到顯著加強(qiáng)。且無功補(bǔ)償技術(shù)可以針對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的電源損耗問題進(jìn)行集中處理，適當(dāng)降低損耗程度，利于提升供電系統(tǒng)或者相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性。

一、無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用原理分析

無功補(bǔ)償技術(shù)主要是基于無功功率理念延伸而來的一項(xiàng)技術(shù)。所謂的無功功率主要是指在電路電場(chǎng)環(huán)境條件下，存在某種能量可以將電能轉(zhuǎn)換成為其他形式的能量，實(shí)現(xiàn)交換作用?？梢哉f，無功功率屬于抽象概念范疇，并無具體定義。舉例而言，如果某個(gè)電氣設(shè)備存在電磁線圈，周圍環(huán)境會(huì)受到電磁線圈的影響，形成磁場(chǎng)，且該磁場(chǎng)往往會(huì)消耗一部分無功功率[1]。

在并聯(lián)電路當(dāng)中，一條線路安裝容性功率負(fù)荷，而另一條安裝感性功率負(fù)荷，介于二者功率負(fù)荷形式的不同，往往會(huì)出現(xiàn)能量交換反應(yīng)。也就是說，其中一條線路運(yùn)轉(zhuǎn)所消耗的功率，可以從另一條線路進(jìn)行補(bǔ)償。而將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化當(dāng)中，基本上可以實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)功率因素的要求，并且可以有效降低輸電過程中的功率損耗程度，比較利于提升系統(tǒng)整體的運(yùn)行效果。

二、無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用要求分析

正式應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，操作人員必須明確無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用特性。一般來說，無功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)于供電地域存在一定要求。究其原因，主要是因?yàn)槿缛粝雽?shí)現(xiàn)該部分電能的遠(yuǎn)距離輸送要求，發(fā)電系統(tǒng)與用電系統(tǒng)之間必須滿足特定電壓差的要求。但是，一旦滿足特性電壓差的要求，輸送過程產(chǎn)生的損耗問題會(huì)進(jìn)一步加劇，多會(huì)導(dǎo)致供電效率低下或者質(zhì)量不高的問題。因此，使用無功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，應(yīng)盡可能地避免遠(yuǎn)距離輸送[2]。

無功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的電壓而言，具有一定的控制要求，必須滿足分散性特點(diǎn)。究其原因，主要是因?yàn)橐话愕碾娏ο到y(tǒng)對(duì)頻率方面的控制要求多以有功平衡為主，而對(duì)于電壓方面的控制要求恰好相反，需要以無功平衡為主。與此同時(shí)，無功補(bǔ)償裝置需要根據(jù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)或者電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際需求，以標(biāo)準(zhǔn)功率形式進(jìn)行運(yùn)行。對(duì)于電壓方面的控制，必須根據(jù)用戶實(shí)際用電量進(jìn)行合理控制，防止出現(xiàn)運(yùn)行隱患問題。

三、無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)踐應(yīng)用分析

1.基于無功補(bǔ)償技術(shù)的真空斷路器。

利用無功補(bǔ)償技術(shù)優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，基本上可以實(shí)現(xiàn)降低成本、優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行性能的要求，尤其是針對(duì)設(shè)計(jì)真空斷路器而言。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，無功補(bǔ)償技術(shù)主要通過結(jié)合固定濾波器與合閘管調(diào)節(jié)電抗器，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償調(diào)節(jié)作用，如濾波器中的無功補(bǔ)償所產(chǎn)生的電流將會(huì)始終保持平衡狀態(tài)，基本上不會(huì)出現(xiàn)電能損耗程度較高的情況。最重要的是，通過利用這項(xiàng)技術(shù)，電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的功率因素也會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)，至少可以在短時(shí)間內(nèi)針對(duì)系統(tǒng)或者內(nèi)部電壓系統(tǒng)存在的問題，進(jìn)行無功補(bǔ)償作業(yè)，規(guī)避能耗損耗問題[3]。

2.針對(duì)用電客戶實(shí)行無功補(bǔ)償作業(yè)。

針對(duì)用電客戶實(shí)行無功補(bǔ)償作業(yè)，一般多通過以下兩種方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：第一種，經(jīng)過補(bǔ)償處理之后，電力功率因數(shù)大體上可以滿足國(guó)家相關(guān)部門的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并且可以獲得較多的電費(fèi)補(bǔ)償。最重要的是，在相關(guān)政策的貫徹下，群眾節(jié)點(diǎn)意識(shí)會(huì)得到明顯加強(qiáng)，從而可以對(duì)用戶實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償功能，降低日常電流損耗程度;第二種，在用電客戶內(nèi)部的配網(wǎng)中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，主要利用無功消耗特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)電流損耗程度的要求，更好地減輕用戶電力費(fèi)用方面的負(fù)擔(dān)。

3.對(duì)回路電流進(jìn)行無功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)電流平衡。

對(duì)于回路電流的無功補(bǔ)償而言，操作人員需要利用固定濾波器，實(shí)現(xiàn)對(duì)飽和電感器內(nèi)部的調(diào)節(jié)要求，主要針對(duì)磁能飽和程度而言。如此一來，流入回路中的感性電流將會(huì)繼續(xù)改變，最終實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償要求。與此同時(shí)，回路中產(chǎn)生的感性電流一般可以與濾波器內(nèi)部剩余的電容性，進(jìn)行互相制約、抵消，促進(jìn)電流平衡。在此基礎(chǔ)上，濾波器與電抗器最好以電壓串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的調(diào)節(jié)作用。如降低側(cè)母線的電壓，進(jìn)一步加強(qiáng)無功補(bǔ)償效果[4]。

四、無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的優(yōu)化措施分析

無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中所呈現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)性、高效性特點(diǎn)，是其它相關(guān)技術(shù)所不能比擬的。然而，國(guó)內(nèi)無功補(bǔ)償技術(shù)尚未達(dá)到成熟發(fā)展階段，在實(shí)際運(yùn)用過程中仍舊存在某些隱患問題，如無功補(bǔ)償容量問題、無功倒送問題等。針對(duì)于此，本人建議我們最好立足于當(dāng)前無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合無功補(bǔ)償技術(shù)存在的不足問題，進(jìn)行積極改善，為無功補(bǔ)償技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展提供保障。

1.明確本地變電站無功補(bǔ)償實(shí)際容量，規(guī)避無功倒送問題。

介于各個(gè)區(qū)域變電站在無功補(bǔ)償容量的設(shè)定方面存在差距的影響，我們?nèi)粝霃母旧弦?guī)避無功倒送問題，往往需要立足于當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，針對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)問題進(jìn)行積極改善。舉例而言，230千伏變電廠具備的無功調(diào)節(jié)水平均較高，因此在確保高峰負(fù)荷合理的條件下，還應(yīng)該確保功率因素?cái)?shù)值的合理性，一般不低于1。也就是說，我們最好結(jié)合變電站實(shí)際情況，科學(xué)配置補(bǔ)償容量[5]。

2.無功補(bǔ)償裝置最好結(jié)合客戶用電需求進(jìn)行合理應(yīng)用。

一般來說，我們?cè)谠O(shè)計(jì)或者應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置時(shí)，往往多會(huì)選擇一些與無功補(bǔ)償條件相符的元器件備用。只有如此，才能夠確保這些元器件得以穩(wěn)定運(yùn)行，并且按照電容器標(biāo)準(zhǔn)功率進(jìn)行運(yùn)行。在此過程中，無功補(bǔ)償裝置需要結(jié)合用戶用電需求，目的在于降低因內(nèi)部線路產(chǎn)生諧波問題而對(duì)內(nèi)部電容造成不良影響的概率，盡可能地確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定效果。如此一來，無功補(bǔ)償裝置基本上可以得到良好運(yùn)用，發(fā)揮預(yù)期功能優(yōu)勢(shì)，降低系統(tǒng)電流損耗程度的要求、減輕用戶電力費(fèi)用方面的負(fù)擔(dān)。

結(jié)論

綜上所述，無功補(bǔ)償技術(shù)不僅可以提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)整體的運(yùn)行效果，還可以降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部電壓的損耗程度。光從這一點(diǎn)上來看，就足以說明電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的必要性。雖然我國(guó)在無功補(bǔ)償技術(shù)的研究方面，取得顯著成果，但是介于我國(guó)無功補(bǔ)償技術(shù)的起步發(fā)展較晚，部分技術(shù)措施并未得到充分完善，正式應(yīng)用過程中，仍會(huì)存在隱患問題。針對(duì)于此，建議相關(guān)研究人員應(yīng)該不斷完善無功補(bǔ)償技術(shù)內(nèi)容，并拓寬無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用范圍，逐步成為我國(guó)電氣行業(yè)的核心技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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