電氣工程及自動化的無功補償技術(shù)的應(yīng)用探析

摘?要：經(jīng)濟的發(fā)展離不開人才、技術(shù)、能源、物質(zhì)材料的支持。在國內(nèi)科技水平與經(jīng)濟發(fā)展速度不斷提高的今天，國內(nèi)電力行業(yè)的自動化水平獲得了翻天覆地的變化?，F(xiàn)如今自動化所引發(fā)的動力系統(tǒng)變化標(biāo)志著無功補償技術(shù)興起?，F(xiàn)文章將展開對無功補償技術(shù)與電氣自動化關(guān)系、優(yōu)化方法的介紹，分析無功補償技術(shù)使用意義，分析其具體應(yīng)用途徑和現(xiàn)階段情況，介紹電氣自動化領(lǐng)域中的無功補償應(yīng)用方法，希望能夠予以技術(shù)人員一定幫助。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣自動化;無功補償技術(shù)

一、 引言

在國內(nèi)科技快速發(fā)展的今天，自動化電氣技術(shù)以及自動化電氣設(shè)備成功進入了各大行業(yè)，推動著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展。作為新興技術(shù)，無功補償技術(shù)如今被使用于電氣自動化當(dāng)中。該技術(shù)結(jié)合電氣自動化特征，使用諧波與無功補償系統(tǒng)，能夠有效降低電力損耗，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、安全運行提供保障。也就是說無功補償技術(shù)的研究工作具有現(xiàn)實性意義。

二、 電氣自動化無功補償應(yīng)用意義

國內(nèi)電力當(dāng)前主要有三種形式，分別為低壓網(wǎng)、中壓網(wǎng)、高壓網(wǎng)。這三種模式中的中壓網(wǎng)性能最穩(wěn)定，低壓網(wǎng)與高壓網(wǎng)則相對來說比較難以控制穩(wěn)定性。在無功補償這項技術(shù)出現(xiàn)以后低壓網(wǎng)、高壓網(wǎng)穩(wěn)定性獲得了極大地改善。無功補償這項技術(shù)可以在降低電網(wǎng)損耗的基礎(chǔ)上，提高電力資源使用效率，提升電能儲電量。因此從某些角度來說其在穩(wěn)定電網(wǎng)性能的同時，還可以減少電網(wǎng)零件損壞程度。

三、 無功補償使用基本要求

（一）電容器條件

在提升系統(tǒng)功率因數(shù)后假設(shè)設(shè)計要求和實際工藝出現(xiàn)矛盾性差異，就需要應(yīng)用無功補償裝置，常見方法為連接并聯(lián)電容器。使用前有兩點因素需要注意：第一，低壓網(wǎng)的功率需要≤0.85;第二，高壓網(wǎng)電壓為10kV或35kV。只有在滿足了上述條件下才可以應(yīng)用電容器保障設(shè)計與工藝相一致。

（二）變壓器數(shù)量、容量以及電動機選擇

變壓器的數(shù)量、容量以及電動機都會影響無功補償這項技術(shù)的應(yīng)用效果。為了確保無功補償能夠順利融入電氣系統(tǒng)就必須降低線路的感抗。假設(shè)出現(xiàn)設(shè)計與生產(chǎn)條件不一致的情況，需要使用間歇工作制或同步電機提高電力系統(tǒng)自然功率。

（三）平衡原則

該技術(shù)平衡性體現(xiàn)于兩方面，第一點應(yīng)用低壓電容器補償無功負荷，高壓電容器補償無功電荷。第二點假如用電設(shè)備需要承擔(dān)的負荷移動次數(shù)較多且無功計算超過100kvar應(yīng)當(dāng)用自動補償。

（四）補償方法

如果高壓測功率符合用電要求，則使用低壓補償這種方法補償10kV或35kV。

四、 無功補償應(yīng)用現(xiàn)狀與實現(xiàn)途徑

（一）應(yīng)用現(xiàn)狀

在國內(nèi)自動化電氣系統(tǒng)快速發(fā)展的今天，為了提高電氣系統(tǒng)功率因素，降低負序電壓比較常見的方法為應(yīng)用濾波技術(shù)。國內(nèi)近些年在濾波技術(shù)已經(jīng)取得了非常大的成就，無功補償技術(shù)在諧波治理的過程中能夠有效減少負序電壓，提高功率因數(shù)。

（二）實現(xiàn)途徑

無功補償在電氣自動化的應(yīng)用主要有三種形式，第一，應(yīng)用真空斷路器無功補償。這種方式投資少、操作簡單，因此廣受歡迎。不過需注意的是應(yīng)用這種方式時，合閘時很容易出現(xiàn)瞬間高壓，影響系統(tǒng)補償效果。第二，電阻抗與電容器結(jié)合無功補償。使用電阻抗與電容器打造諧濾波器，隨后實現(xiàn)無功補償。不過在安裝過程中必須同時考慮電抗器與電容器功率，確保可以再提高功率因數(shù)基礎(chǔ)上降低負序電壓。第三，應(yīng)用電容器、電抗器、固定濾波器無功補償。在調(diào)節(jié)變壓器的過程中調(diào)節(jié)電抗器、濾波器實現(xiàn)無功補償。

五、 無功補償在電氣自動化中的應(yīng)用

（一）深入了解技術(shù)使用方式與方向

研究與掌握無功補償應(yīng)用方法意義重大。作為供電系統(tǒng)最重要的評價指標(biāo)，電能質(zhì)量中的電壓是非常重要的研究內(nèi)容。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)的無功功率受到阻抗、設(shè)備功率等因素影響。在電氣自動化當(dāng)中無功補償方式主要為AT供電，這種供電所用的設(shè)備為SCOTT變壓器，應(yīng)用晶閘管開關(guān)操作電容投切。該方法能夠有效控制長輻射路線負序電壓，契合我國目前鐵路運行情況。

（二）制訂補償改進方法

無功補償方案的改進能夠發(fā)揮規(guī)劃與引導(dǎo)作用，進而提升自動化能力。無功補償技術(shù)的應(yīng)用需要圍繞電力整個系統(tǒng)開展，結(jié)合電氣的運輸設(shè)備、傳輸電壓情況制訂方案。在獲得最佳傳輸效果的同時降低損耗，提高自動化補償效率。因國內(nèi)電力運輸情況特殊，所以需要無功補償與安裝儀器的配合使用，保障電網(wǎng)順利運行。

（三）應(yīng)用先進管理方法與技術(shù)

當(dāng)前國內(nèi)較為常用的方法包括第一種并聯(lián)混合有緣濾波，這種技術(shù)能夠充分解決過度補償情況。該方案是自動化協(xié)調(diào)補償最常用方法。第二種諧波注入無功補償。相對來說這種方法效益更好、成本較低，常用于低壓電網(wǎng)。第三種電壓器電網(wǎng)安裝，該方式能夠?qū)崿F(xiàn)無功分散補償。

（四）加強培訓(xùn)

工作人員的專業(yè)技術(shù)與自身素質(zhì)對于電力系統(tǒng)能否順利無功補償而言意義重大，為了使更多人意識到無功補償價值，發(fā)展無功補償技術(shù)就必須開展專業(yè)化培訓(xùn)，提升技術(shù)人員工作能力，管理人員管理水平。

六、 結(jié)語

在國內(nèi)科技發(fā)展、國家穩(wěn)定建設(shè)的今天，國內(nèi)技術(shù)水平、研究水平均獲得了顯著提高，面對這一情況，尤其是電氣自動化各種復(fù)雜因素的變化與影響，無功補償實際上已經(jīng)成為研究的必然和趨勢。結(jié)合實踐經(jīng)驗可以得知，無功補償這項技術(shù)可以大幅度提高電力系統(tǒng)的工作效率，并且還能夠有效減少設(shè)備損壞率、電力損壞率。所以有關(guān)部門必須予以無功補償更多的關(guān)注，引進更多現(xiàn)今自動化技術(shù)，調(diào)整管理方法，制訂屬于自己、適用自己的補償方案。

參考文獻：

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作者簡介：李遠文，男，廣東省五華縣，本科，研究方向：電氣工程及其自動化。