電氣工程及其自動化無功補償技術(shù)的實際應用

武士威 申興東

摘要：隨著我國經(jīng)濟和科技水平的發(fā)展，我國電力行業(yè)電氣自動化水平不斷提高。如今，促進我國電氣自動化發(fā)展的動力無疑是無功補償技術(shù)的興起。本文目的是對無功補償技術(shù)在電氣自動化方面進行優(yōu)化，從電氣自動化中無功補償技術(shù)應用的意義開始，介紹了電氣自動化中無功補償技術(shù)的現(xiàn)狀和應用途徑，并簡單介紹了無功補償在電氣自動化技術(shù)領(lǐng)域的應用策略，可為相關(guān)技術(shù)人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：無功補償技術(shù);電氣自動化;應用分析

1電氣自動化中無功補償技術(shù)應用意義分析

我國電力運行模式主要分為三種類型：高壓網(wǎng)、中壓網(wǎng)、低壓網(wǎng)。三種運行模式中，中壓網(wǎng)運行最為穩(wěn)定，怎樣保證高壓網(wǎng)、低壓網(wǎng)的運行穩(wěn)定成了一個非常重要問題。隨著無功補償技術(shù)的應用，高壓網(wǎng)、低壓網(wǎng)的穩(wěn)定性得到大大的提高。

2無功補償技術(shù)在電氣自動化中應用的基本要求

2.1變壓器容量、數(shù)量與電動機的選擇

應用無功補償技術(shù)，對電動機、變壓器容量及數(shù)量有著較高要求。除此以外，為了保證無功補償技術(shù)更好的融合到電氣系統(tǒng)中，還應該降低線路感抗。當生產(chǎn)條件與系統(tǒng)設(shè)計條件不一致時，采用同步電機或者間歇工作制設(shè)備來提高用電單位電力系統(tǒng)的自然功率因數(shù)。

2.2電容器的使用條件

提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)后，若發(fā)現(xiàn)實際工藝條件與設(shè)計要求仍存在較大差異，此時需要使用無功補償設(shè)備，一般使用連接形式為并聯(lián)的電容器。電容器的使用條件為：（1）低壓網(wǎng)功率因數(shù)小于或等于0.85;（2）高壓網(wǎng)單位電壓10KV或35KV。此情況下，可以使用電容器提高輸電效率，確保工藝條件與設(shè)計要求一致。

2.3補償方式

在滿足高壓側(cè)功率因數(shù)符合用電要求的條件下，通常使用低壓補償方式對10KV或35KV進行補償。

2.4平衡性原則

無功補償技術(shù)中的平衡性原則主要表現(xiàn)在兩個方面：（1）使用低壓電容器進行低壓無功負荷的補償，高壓電容器進行高壓無功電荷的補償;（2）在用電設(shè)備承擔負荷相對平衡及移動次數(shù)較多時且內(nèi)部無功計算或負荷大于等于100kvar時，采用無功補償，同時應該引進自動補償裝置。

3電氣自動化中無功補償技術(shù)的應用

3.1真空熔斷器設(shè)計中的應用

真空熔斷器是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中較為重要的保護裝置，對于電氣自動化生產(chǎn)而言，真空熔斷器設(shè)計的質(zhì)量具有著十分重要的影響，將無功補償技術(shù)應用到真空熔斷器的設(shè)計當中，能夠很大程度上簡化熔斷器裝置的構(gòu)造，并降低整體的投資成本，雖然在技術(shù)上還存在一定的不成熟性，但其所發(fā)揮的作用確實不可忽視的。利用無功補償技術(shù)將固定濾波器和合閘管調(diào)節(jié)電抗器進行有效結(jié)合，使其在原有的基礎(chǔ)上形成一種無功補償裝置，在實際的應用中，能夠很好的保證濾波器中的無功補償所產(chǎn)生的電流始終處于一種平衡狀況，以此來滿足電力自動化系統(tǒng)對功率因數(shù)的最大需求，并且還可以在更為短暫的時間內(nèi)結(jié)合系統(tǒng)以及內(nèi)部電壓對系統(tǒng)進行無功補償操作，可以在對電氣自動化進行推廣的同時，避免一些不必要的能量損耗。

3.2對用電客戶的無功補償

無功補償技術(shù)在用戶無功補償中的應用主要可以通過以下方式來實現(xiàn)，即利用無功補償技術(shù)對用戶企業(yè)內(nèi)部的配電網(wǎng)進行改造，針對用戶配電網(wǎng)主要的無功功率產(chǎn)生的環(huán)節(jié)與特點，選取相應的補償技術(shù)與補償設(shè)備裝置，減少用戶配電網(wǎng)系統(tǒng)中的無功消耗，進而降低電能的無功損耗率，進而減少無功損耗給用戶帶來的經(jīng)濟壓力，實現(xiàn)良好的補償效果。

3.3對回路電流的無功補償

利用固定濾波器來調(diào)節(jié)飽和電感器內(nèi)部的磁能飽和程度這樣可以對流入回路的感性電流繼續(xù)逆向改變，最終達到無功補償。在回路中產(chǎn)生的感性電流可以和濾波器發(fā)出的的容性電流進行相互抵消，進一步實現(xiàn)電流平衡，之后可以通過將濾波器和電抗器進行電壓串聯(lián)，然后調(diào)節(jié)變壓器的降壓按鈕，對側(cè)母線的電壓進行一定程度上的降低，這樣就可以實現(xiàn)無功補償這一最終目標。

4電氣自動化無功補償技術(shù)應用的不足

4.1對諧波影響的控制不足

在電氣自動化無功補償技術(shù)的應用過程中，無功補償裝置還常常會受到系統(tǒng)諧波的影響，系統(tǒng)諧波對于無功補償裝置最大的危害在于會導致裝置的電容壽命縮短，在實際應用中就會產(chǎn)生更高的維修養(yǎng)護成本，電容一旦損壞，還需要對其進行更換處理，而系統(tǒng)諧波對于電氣自動化設(shè)備也可能會造成一定的危害，導致設(shè)備損壞幾率的增加，但目前對于系統(tǒng)諧波的控制仍無法達到理想的效果。

4.2無功補償技術(shù)自身發(fā)展不足

我國無功補償技術(shù)的發(fā)展水平相較于國際較為發(fā)達的國家而言具有著突出的起步晚、發(fā)展緩慢、技術(shù)完善度與成熟度低、應用環(huán)境復雜等特點，這些也是無功補償技術(shù)自身方面的不足，在設(shè)備性能與技術(shù)應用方面還存在著一定的缺陷，尤其是在動態(tài)補償效果方面效果并不理想，這也就導致無功補償技術(shù)電氣自動化中的應用存在一定的局限性，還需要加快對技術(shù)的研究與完善來予以應對。

5提高無功補償技術(shù)在電氣自動化中應用效率的措施

5.1做好用戶側(cè)的管理

用戶側(cè)管理主要是通過加強對用戶的節(jié)電意識宣傳教育，使用戶明確無功補償技術(shù)應用與節(jié)電生產(chǎn)的重要意義，更加注重對無功補償設(shè)備與裝置的建設(shè)，并能夠從長期效益角度考慮，更好的發(fā)揮無功補償技術(shù)的積極作用，以保證電氣自動化生產(chǎn)的節(jié)能高效發(fā)展，實現(xiàn)對生產(chǎn)中電能損耗的有效控制，也為無功補償技術(shù)的推廣及發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

5.2合理確定無功補償容量

在實際的無功補償技術(shù)應用中，應對地區(qū)實際條件與電網(wǎng)運行特點進行充分的調(diào)查與研究，結(jié)合實際合理確定無功補償?shù)娜萘?，以保證無功補償功能的有效發(fā)揮。在此基礎(chǔ)上，加強對電力新技術(shù)的研究與應用，注重對系統(tǒng)諧波的控制，減少諧波對補償容量的影響，實現(xiàn)補償容量的最優(yōu)化配置，并加強對工作人員專業(yè)素質(zhì)的提升與生產(chǎn)操作的規(guī)范化管理，避免因不規(guī)范操作所導致的風險因素的發(fā)生，保證無功補償?shù)挠行浴?/p>

6結(jié)束語

本文對無功補償技術(shù)的一些特點進行了論述，并且介紹了該項技術(shù)在電氣自動化中的一些應用，同時這項技術(shù)也會有不足之處，在今后應當加大這方面的研究，提高無功補償技術(shù)的應用效率，更好的讓這項技術(shù)為我國電氣自動化事業(yè)發(fā)展做出貢獻。

參考文獻：

[1]賈權(quán).電氣自動化中無功補償技術(shù)的應用.電子技術(shù)與軟件工程，2018.21.118.

[2]羅晨.電氣工程及其自動化無功補償技術(shù)的實際應用分析.中國高新區(qū)，2018.13.169.

[3]盛劍輝，李海玲.電氣工程及其自動化無功補償技術(shù)的實際應用.江西建材，2018.01.173+175.

（作者單位：新疆烏魯木齊石化公司檢維修中心）