電氣自動化中無功補償技術(shù)的應(yīng)用

韋道沖

摘 要： 在電氣工程發(fā)展的過程中，人們的工作效率得到了非常明顯的提高。電氣行業(yè)在國民經(jīng)濟和社會進程中占據(jù)著關(guān)鍵性的位置，直接影響著人們的日常生活，因此，自動化的發(fā)展進一步推進了電氣事業(yè)的進步。其中，無功率補償技術(shù)得到餓了廣泛應(yīng)用，必須在結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)上，對這項技術(shù)的原理、意義、特點、應(yīng)用等進行詳細分析，為實際工作提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞： 電氣自動化;無功補償;技術(shù)

當(dāng)下，各類電氣自動化技術(shù)取得了明顯進步，在取得一系列成績的同時，也存在著一些不可避免的問題。采用靜態(tài)無功率補償技術(shù)能夠在一定程度程度上滿足社會上對電力的需求，有效解決諧波問題，在完善各項功能的基礎(chǔ)上，促進電氣行業(yè)的快速發(fā)展。因此，必須在結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)上，對這項技術(shù)進行詳細分析，提高操作人員的技術(shù)，從各方面進行安全合理的應(yīng)用，增強電力輸送的安全性與穩(wěn)定性。

一、無功補償技術(shù)的原理、意義以及特點分析

1、無功補償?shù)墓ぷ髟?/p>

無功補償?shù)墓ぷ髟恚弘娏ο到y(tǒng)的電源可分為有功電源和無功電源，無功電源不能遠距離傳輸。因此，一些次級電源和配電變壓器的無功功率可以就地補償。無功補償是通過在供電系統(tǒng)中安裝無功補償裝置來實現(xiàn)的，無功補償設(shè)備可以與電路和配電變壓器中的電氣設(shè)備抵消無功，提高功率因數(shù)，達到整體降低無功的目的。它主要是將感應(yīng)功率負(fù)載和電容功率負(fù)載裝置連接在同一電路中，使能量在兩種不同負(fù)載之間進行交換，使電容負(fù)載輸出的無功功率補償感應(yīng)負(fù)載所需要的無功功率。

2、無功補償技術(shù)的意義分析

無功補償技術(shù)主要研究無功補償理論，電網(wǎng)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)可以大大增強，從而更好的減少相關(guān)的電力設(shè)備和線路的電力消耗。在提升電源工作效率和電源質(zhì)量的基礎(chǔ)上，增強網(wǎng)格環(huán)境的穩(wěn)定性和舒適性。這種技術(shù)有一個電容電力負(fù)荷設(shè)備和感知電力負(fù)荷在同一條直線平行，這樣電網(wǎng)電力合理交流兩種負(fù)載，以無功補償，只有用這種方法我們才能滿足經(jīng)濟需求在現(xiàn)代電網(wǎng)的操作。

3、對于無功補償技術(shù)的特點分析

在無功功率中最常出現(xiàn)的設(shè)備就是異步電動機、變壓器等，而在其中的異步電動機是在其整體中占據(jù)60%的比重，而變壓器占據(jù)了20%的比重，相應(yīng)的整流器、電阻和供電線路等相關(guān)的基礎(chǔ)性設(shè)備也占據(jù)有20%的比重。通過這些可以看出無功功率自身是在異步電動機設(shè)備上有著很大的消耗量，但對于一些基礎(chǔ)性的設(shè)備和變壓器來說，其占的比重大致相同，所以運用動態(tài)無功補償技術(shù)可以大大的增強供電企業(yè)的供電效率以及質(zhì)量，能夠更好地提升用戶用電因數(shù)，進而真正有效地確保電網(wǎng)整體能夠在經(jīng)濟和科學(xué)的條件下運行。

二、無功補償技術(shù)在電氣自動化中應(yīng)用的基本要求

1、變壓器容量、數(shù)量與電動機的選擇

在應(yīng)用無功補償技術(shù)的過程中，對變壓器的數(shù)量、容量及電動機的選擇需要符合系統(tǒng)的實際需要，此外，還需適當(dāng)降低線路的感抗，以確保無功補償技術(shù)可以較好地融合到電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中。當(dāng)生產(chǎn)的工藝條件與系統(tǒng)的設(shè)計條件不符時，則可采取如下2種辦法來提高用電單位電力系統(tǒng)的自然功率因數(shù)，一是利用同步電動機，二是選用間歇工作制設(shè)備。

2、電容器的使用條件

當(dāng)提高了系統(tǒng)的自然功率因數(shù)后，若工藝條件仍與設(shè)計要求有較大差距，則需引入無功補償裝置，通常采用以并聯(lián)形式連接的電容器。規(guī)定電容器的使用條件為：低壓供電單位的功率因數(shù)小于等于0.85或高壓供電單位的電壓為10kV或35kV。此時，便可利用電容器降低損耗、提高輸電效率，以使工藝條件符合系統(tǒng)的整體設(shè)計要求。

3、平衡性原則

平衡性原則在無功補償技術(shù)中主要體現(xiàn)為兩個方面，首先是低壓電容器應(yīng)用來補償系統(tǒng)中的低壓無功負(fù)荷，而高壓電容器則可以用來補償系統(tǒng)損失的高壓無功電荷。其次，當(dāng)用電設(shè)備所承擔(dān)的負(fù)荷相對平衡、使用次數(shù)較多、容量較大且內(nèi)部的無功計算負(fù)荷≥100kvar時，應(yīng)對無功補償裝置和電氣設(shè)備采取同時通電的措施。在電容器組無功補償方面，在進行無功補償?shù)耐瑫r，還應(yīng)引入自動調(diào)節(jié)式的補償裝置來達到防止無功負(fù)荷倒送的目的。

三、電氣自動化中無功補償技術(shù)的具體應(yīng)用

1、完善變電站無功補償?shù)膶嶋H容量

工作人員應(yīng)根據(jù)一個地區(qū)的具體用電情況記錄變電站的供電情況，調(diào)整無功補償能力，確保無功補償能力與變電站的實際供電相協(xié)調(diào)。變電站工作人員應(yīng)記錄無功補償?shù)木唧w情況，然后結(jié)合數(shù)據(jù)分析，合理使用各種檢測儀器，智能技術(shù)相結(jié)合，以提高相關(guān)的操作流程，使補償變電站負(fù)荷設(shè)備和變壓器不會產(chǎn)生多余的電力消耗。這樣可以延長變電站設(shè)備的使用壽命，在一定程度上提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，控制整個輸電設(shè)備和線路的用電。

2、對配電網(wǎng)低壓位置的電容器進行補償

在對配電網(wǎng)低壓段的電容器組采用無功補償方式中，操作人員應(yīng)該充分的分析無功電流，尤其是無功電流在經(jīng)過變壓器的環(huán)節(jié)中，會產(chǎn)生大力的電力資源的耗損，這時應(yīng)該采用系統(tǒng)化分析的方式，降低變壓器和線路對電能的損耗。在配電網(wǎng)低壓段，要對電容器組的配置情況進行科學(xué)的分析，對耗電情況進行準(zhǔn)確的判斷，在對供電設(shè)備的實際情況分析的基礎(chǔ)上，對電容器正確的組接，才能實現(xiàn)正確的補償方式，將無功補償在電氣自動化技術(shù)中的效果真實的展現(xiàn)出來，提升電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的功率，對輸電環(huán)節(jié)中電網(wǎng)產(chǎn)生的電力耗損進行嚴(yán)格的管控，確保電網(wǎng)運行的環(huán)境得到改進，使整個電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定的運行。

3、分散補償

分散補償對于維護電網(wǎng)穩(wěn)定，提升補償效用具有十分顯著的作用。要實現(xiàn)分散補償，一般可以從三個方面入手。第一個方面，設(shè)計補償方案。根據(jù)補償對象的基本特點制定合理的補償方案，是發(fā)揮無功補償作用的關(guān)鍵。對于變壓器，在進行補償方案時，無需考慮開關(guān)和保護裝置。因此，可以得到適用于變壓器的色散補償方案。空載無功功率是變壓器色散補償?shù)闹匾笜?biāo)。在應(yīng)用無功補償?shù)倪^程中，變壓器的最大容量應(yīng)接近空載無功功率。第二個方面，安裝補償電容。分布補償電容一般安裝在變壓器低壓側(cè)橫向負(fù)載處。但如果分布補償電容的尺寸較大，可在變壓器的橫臂位置安裝支架，方便變壓器的安裝和固定。安裝完畢后，應(yīng)將變壓器和電容插座連接起來。第三個方面，對分散補償各個環(huán)節(jié)的設(shè)備數(shù)量、設(shè)備型號、材料等進行統(tǒng)計預(yù)算，以便確定無功補償應(yīng)用成本。

4、中壓、低壓電網(wǎng)應(yīng)用

目前，無功補償主要應(yīng)用于高壓電網(wǎng)，在中壓電網(wǎng)和低壓電網(wǎng)的應(yīng)用中仍存在許多問題。由于中壓和低壓用戶對無功補償知識的缺乏，中壓和低壓電網(wǎng)中無功補償發(fā)展緩慢，導(dǎo)致中壓和低壓電網(wǎng)中電壓波動較大。電壓波動問題不僅會降低電網(wǎng)的效率，還會增加輸配電過程中的電力損失，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益，不僅如此，電壓波動也會對用戶設(shè)備產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其效率和性能低下。因此，有必要加強無功補償在中低壓電網(wǎng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)電氣自動化建設(shè)的不斷完善。

5、善電網(wǎng)節(jié)能降耗的工作力度

相關(guān)的技術(shù)部門要對電網(wǎng)節(jié)能降耗的力度完善，對電氣自動化設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新，在傳統(tǒng)的無功補償技術(shù)的基礎(chǔ)上，對節(jié)能降耗的實踐活動進行大力的推廣。技術(shù)部門在電網(wǎng)運行中，應(yīng)該完善節(jié)能降耗的技術(shù)，將節(jié)能降耗技術(shù)與無功補償技術(shù)有機的結(jié)合，建設(shè)無功補償?shù)难b置。在混合型的無功補償裝置中，設(shè)計電力系統(tǒng)，根據(jù)電氣設(shè)備的實際用電情況，對電容器進行調(diào)整，從而確保電網(wǎng)的外部運行環(huán)境非常的穩(wěn)定，使整個配電網(wǎng)的輸電效率得以提升。

四、結(jié)語

在電氣自動化中應(yīng)用無功補償技術(shù)，能夠在強化資源配置的基礎(chǔ)上，大大提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，促進電氣事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。必須詳細了解這項技術(shù)的原理、特點等，完善變電站無功補償?shù)膶嶋H容量，對配電網(wǎng)低壓位置的電容器進行補償，分散補償，應(yīng)用中壓、低壓電網(wǎng)等，通過一系列切實有效的措施，促進電氣系統(tǒng)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

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