探析電力系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用

王啟盛

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)對(duì)電量的需求也在不斷提高。由于受到地理環(huán)境、水力資源、燃料運(yùn)輸?shù)榷喾N因素的影響，造成發(fā)電廠位置分布不均衡。為了能夠提高電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定，必須要解決遠(yuǎn)距離輸電的問(wèn)題。無(wú)功補(bǔ)償能夠解決在電力系統(tǒng)中電壓不穩(wěn)、電力損耗、無(wú)功電流的影響，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，詳細(xì)說(shuō)明電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾饔?，?duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置分類進(jìn)行介紹，確保無(wú)功補(bǔ)償?shù)恼w效果得到全面增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);無(wú)功補(bǔ)償裝置;主要分類;應(yīng)用分析

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，由于受到功率因數(shù)和電壓波動(dòng)的影響，導(dǎo)致電氣設(shè)備無(wú)法充分利用，造成電力傳輸能力不足、損耗增加。為了能夠的提高電力設(shè)備的運(yùn)行效率，必須要對(duì)電力系統(tǒng)的無(wú)功電源進(jìn)行合理優(yōu)化以及及時(shí)補(bǔ)償，確保電壓水平的全面提高，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置能夠確保有功網(wǎng)損和無(wú)功網(wǎng)損，保證整個(gè)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用價(jià)值

在電力系統(tǒng)中，由于受到無(wú)功電流的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)的導(dǎo)線容量、設(shè)備容量和系統(tǒng)損耗不斷增多，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性帶來(lái)不利影響。絕大多數(shù)的用電設(shè)備都具有改變特點(diǎn)，必須要從電力系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率，如果有功功率保持恒定增大時(shí)會(huì)引起總電流增加，造成電力系統(tǒng)元件增加，這樣也會(huì)導(dǎo)致工廠內(nèi)部的啟動(dòng)控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表等相關(guān)的設(shè)備規(guī)格出現(xiàn)增大的可能，造成投資費(fèi)用過(guò)度[1]。

在系統(tǒng)傳送的過(guò)程中，總電流的增大也會(huì)造成供電線路的增大，給整個(gè)線路和變壓器造成一定的損失，也會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備調(diào)壓困難，由于無(wú)功電流的增加，導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生磁效應(yīng)增加，激勵(lì)電流過(guò)度，轉(zhuǎn)子繞組的溫度會(huì)明顯升高，甚至?xí)痣[患。

由此可見，電力系統(tǒng)的無(wú)功功率很容易導(dǎo)致電壓和頻率無(wú)法保持恒定，除了要充分運(yùn)用發(fā)電機(jī)無(wú)功功率之外，還應(yīng)該安裝合適的無(wú)功補(bǔ)償裝置，確保整個(gè)無(wú)功系統(tǒng)達(dá)到平衡。

二、無(wú)功補(bǔ)償裝置的分類和選擇

（一）機(jī)械旋轉(zhuǎn)類無(wú)功補(bǔ)償裝置

機(jī)械旋轉(zhuǎn)類無(wú)功補(bǔ)償裝置作為最原始的補(bǔ)償裝置之一，能夠調(diào)節(jié)無(wú)功功率和靜態(tài)電壓，機(jī)械旋轉(zhuǎn)類無(wú)功補(bǔ)償裝置能夠?qū)D(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保無(wú)功功率的穩(wěn)定輸出[2]。

機(jī)械旋轉(zhuǎn)類無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括同步調(diào)相機(jī)、同步發(fā)電機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)三種。同步調(diào)相機(jī)的功能與同步電動(dòng)機(jī)具有相似性，但是兩者卻存在明顯的差別，因?yàn)橥秸{(diào)相機(jī)既能夠勵(lì)磁運(yùn)行，也能夠在欠勵(lì)磁狀態(tài)下運(yùn)行，如果過(guò)濾池運(yùn)行時(shí)同步調(diào)相機(jī)會(huì)生成感性無(wú)功功率起到升壓的效果，在欠勵(lì)磁運(yùn)行的狀態(tài)下能夠吸收感性無(wú)功功率，起到降壓的效果，同步調(diào)相機(jī)自身的無(wú)功補(bǔ)償機(jī)制非常靈活，應(yīng)用范圍非常廣泛。

同步發(fā)電機(jī)自身的無(wú)功補(bǔ)償效果，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的運(yùn)行需求，逐漸被其他的裝置所取代。由于同步發(fā)電機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償原理與同步調(diào)相機(jī)大體類似，也能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功功率補(bǔ)償，通常情況下同步發(fā)電機(jī)并不適用于無(wú)功補(bǔ)償裝置，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)自身容量小，在運(yùn)行時(shí)由于同步發(fā)電機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電壓波動(dòng)，導(dǎo)致電路運(yùn)行效果不理想，在發(fā)電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也有可能因?yàn)楣β蔬^(guò)度而導(dǎo)致絕緣層擊穿引發(fā)故障[3]。

（二）靜止類無(wú)功補(bǔ)償裝置

靜止類無(wú)功補(bǔ)償裝置缺乏旋轉(zhuǎn)部分，整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行也始終保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，靜止類無(wú)功補(bǔ)償裝置的體積更小效率更高，能夠利用集成化的控制，靜止類無(wú)功補(bǔ)償裝置，具有響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，精子類無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括固定電容精雜管控制電抗器和靜止無(wú)功補(bǔ)償器等，其中固定電容能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載側(cè)無(wú)功補(bǔ)償，整體的結(jié)構(gòu)更加的簡(jiǎn)單，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，固定電容自身的缺點(diǎn)也比較明顯，例如在電容通電時(shí)，瞬間電壓會(huì)超過(guò)額定電壓的幾十倍甚至上百倍，很容易導(dǎo)致電容擊穿造成設(shè)備損壞，此外固定電容只能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)補(bǔ)償，這也導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч⒉幻黠@，無(wú)法確保無(wú)功補(bǔ)償和電力系統(tǒng)調(diào)控的實(shí)效性。

晶閘管控制電抗器在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，由于其基本構(gòu)成的部分非常的復(fù)雜，作為一種感性無(wú)極補(bǔ)償器晶閘管，電抗器能夠根據(jù)晶閘管內(nèi)部電壓的變化，對(duì)整個(gè)電抗器進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，通常來(lái)說(shuō)電力系統(tǒng)的負(fù)荷電壓變化可以根據(jù)用電的實(shí)際情況進(jìn)行判斷，例如，在夏季電力需求高峰時(shí)期，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的輸電流量進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)，避免受到局部電壓過(guò)高造成電網(wǎng)癱瘓的問(wèn)題，經(jīng)常管控制電抗器，能夠利用電抗性補(bǔ)償措施，在用電高峰時(shí)提高電網(wǎng)電壓上限，確保整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

三、無(wú)功補(bǔ)償裝置的主要優(yōu)點(diǎn)

（一）操作簡(jiǎn)單

大多數(shù)的無(wú)功補(bǔ)償裝置都利用單片機(jī)的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的整體質(zhì)量，在設(shè)備安裝之前可以專人對(duì)整個(gè)設(shè)備的控制程序錄入到單片機(jī)中，可以保證無(wú)功補(bǔ)償裝置自動(dòng)化運(yùn)行，每一臺(tái)裝置都有人機(jī)交互界面，能夠方便管理人員對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行全面的掌握，確保界面操作的效果得到提升。

在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中，所使用電子器件的具體性能將對(duì)整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效率產(chǎn)生直接性的影響。因此，為了提高無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效能，可以嘗試從材料、技術(shù)、工藝等多個(gè)方面入手，提高基于半控制或全控制電力電子期間的性能[4]。

（二）通訊靈活

無(wú)功補(bǔ)償裝置在內(nèi)部預(yù)先安裝無(wú)線傳輸和接收裝置，能夠?qū)h(yuǎn)端計(jì)算機(jī)的控制，信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)接收與發(fā)送，確保無(wú)功裝置單片機(jī)的實(shí)時(shí)通訊，多個(gè)通訊串口與無(wú)功補(bǔ)償裝置設(shè)備進(jìn)行連接，可以保證電單片機(jī)的控制指令，控制串口即時(shí)發(fā)出，保證了無(wú)功補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)效果，也能夠被數(shù)據(jù)庫(kù)直接調(diào)用，提高無(wú)線通訊裝置的遠(yuǎn)程傳輸質(zhì)量。

結(jié)論：

本文對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，詳細(xì)的說(shuō)明了無(wú)功補(bǔ)償裝置的必要性，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的分類和具體的應(yīng)用范圍進(jìn)行介紹，可以提高我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，滿足各個(gè)行業(yè)的電力需求。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王麗娟.變電設(shè)計(jì)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)方式探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（15）：221.

[3]周元.電力系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017（14）：145-146.

[4]王輝.電力系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用研究[J].江西建材，2017（01）：193+195.