路習(xí)民+王進

摘 要：隨著電氣自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，大量的線性和非線性負載投入運行，使得電氣線路的無功補償不足和諧波污染問題日益嚴峻，給電氣自動化系統(tǒng)造成了大量的電能損耗，極大的制約了電氣自動化技術(shù)的健康發(fā)展，為了提高電力線路的運行質(zhì)量和改善資源利用率，在電氣自動化系統(tǒng)線路中引入了無功補償裝置，從而為保證供電系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性和提高電氣系統(tǒng)運行穩(wěn)定性提供了有力保障。無功補償裝置也因其優(yōu)越的性能得到了電力部門和用電企業(yè)的高度重視，并在更深層次和領(lǐng)域得到了推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；無功補償技術(shù)；特點

1 電氣自動化中無功補償技術(shù)的意義與作用

近年來，我國電氣自動化技術(shù)中的無功補償技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣，其具有的意義與作用可以分為以下幾點：

（1）提供電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定系統(tǒng)整體的電壓，最大程度的提高電網(wǎng)的質(zhì)量與安全，并為其配置適當?shù)恼{(diào)節(jié)器，提高系統(tǒng)的整體輸電能力，為系統(tǒng)的整體抗干擾性。

（2）由于高次諧波的存在經(jīng)常會導(dǎo)致部分用電器產(chǎn)生局部過熱的問題，通過在電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用無功補償技術(shù)則可以很好的避免該情況的發(fā)生。無功補償技術(shù)通過在電氣自動化系統(tǒng)中設(shè)置靜止無功補償器，來改善電網(wǎng)中的電壓負荷，避免產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，從而可以達到保護電容器等用電器的目的。

（3）無功補償技術(shù)不論對于提高電網(wǎng)負載的功率因數(shù)還是大幅度降低用電設(shè)備中所需的電容量都可以起到非常好的作用和效果，從而避免造成更多不必要的經(jīng)濟損失。

（4）無功補償技術(shù)還可以在三相負載不平衡的場合對三相視起到平衡功率的作用。無功補償技術(shù)在電氣自動化技術(shù)中的合理運用對于提高整個電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性可以起到非常好的效果。

2 電氣自動化中無功補償?shù)奶攸c

電氣自動化中無功補償技術(shù)主要是指動態(tài)無功補償技術(shù)，應(yīng)用此項技術(shù)的主要意義是為了提高供、配電系統(tǒng)的利用率，盡可能地降低電能的消耗和諧波對電力系統(tǒng)的破壞，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的電壓值，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的有效控制。

1、功率因數(shù)是指電力網(wǎng)中通過線路、變壓器的視在功率功率供給有功功率所占百分數(shù)。在電力網(wǎng)的運作過程中，功率因數(shù)的大小直接影響著有功功率的供給量，影響著有功功率的損耗情況。如功率因數(shù)越大，電力設(shè)備就能為有功功率提供大量的視在功率，就能減少無功功率的傳送，極大地降低有功功率在電力運行中的電能消耗，就能提高用戶當前的功率因數(shù)，充分發(fā)揮電力設(shè)備的功能提高電壓的質(zhì)量。

2、在電氣自動化無功補償技術(shù)中并聯(lián)電容器也占有重要地位。并聯(lián)電容器無功補償是為了更好地節(jié)約電能和提高供電的質(zhì)量，主要方法是通過提高用電負載的功率因數(shù)，減少電力網(wǎng)的用電損耗，目前這種節(jié)電方式已經(jīng)得到了人們的廣泛認可。通過提高功率因數(shù)不僅能夠減少有功功率的消耗量，還能減少無功功率的消耗量，同時還能增加變壓器和電力線路容量的利用率，這就有利于并聯(lián)補償電容器與補償設(shè)備之間的連接，提高電力功率因數(shù)。

3、電氣自動化的普及，不僅促進了市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，增加了國民收入，還極大地降低了工作人員的操作難度，為企業(yè)生產(chǎn)減少了人力物力的成本投入，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益；同時還提高了電氣自動化的安全性，為安全生產(chǎn)提供了有力的保障。隨著電氣自動化技術(shù)水平的不斷提高，在電氣自動化發(fā)展中呈現(xiàn)出了越來越多的問題，電氣設(shè)備中電能資源的過度浪費，已經(jīng)引起了社會的高度重視。電氣自動化中無功補償技術(shù)的大量應(yīng)用，可以有效地降低電氣設(shè)備的電能消耗情況，完善電氣自動化體系，確保國民經(jīng)濟和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的健康發(fā)展。

目前電力系統(tǒng)中所有的用電設(shè)備都存有無功功率的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是電壓與用電設(shè)備的特性所決定的。電氣設(shè)備運行中，設(shè)有額定的電壓值，電壓在這個值數(shù)范圍內(nèi)進行上下波動，這時電氣設(shè)備的無功功率就會根據(jù)電壓的波動幅度有所降低，在對電氣設(shè)備進行無功功率補償時使用無功電源無法做到及時補償，無功補償技術(shù)的應(yīng)用可以合理有效地降低用電設(shè)備的電力消耗，確保電氣自動化系統(tǒng)的正常運行，提高電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3 電氣自動化中無功補償技術(shù)的應(yīng)用

1、真空斷路器投切電容器

這種補償方式中電容器組利用高壓母線上電壓互感器的一次繞組電阻放電，一般不裝設(shè)專門的放電裝置。為防止電容器高壓擊穿，在電容器組中接有熔斷器fu作為短路保護。為降低電容器組在合閘時產(chǎn)生的沖擊涌流及防止電容器組與線路電感發(fā)生串聯(lián)諧振，可串聯(lián)適當?shù)碾娍蛊?。它能有效地對高壓母線前主變壓器、高壓線路及電力系統(tǒng)無功功率進行補償，能有效地提高工廠的功率因數(shù)，而且總投資少。

2、固定濾波器和晶閘管調(diào)節(jié)電抗器

固定濾波器按諧波要求設(shè)計，反并聯(lián)晶閘管與電抗器串聯(lián)，通過改變晶閘管觸發(fā)角來調(diào)節(jié)流過電抗器的感性電流，使其與并聯(lián)濾波器中多余的容性無功補償電流平衡，滿足功率因數(shù)要求。優(yōu)點是固定濾波器長期投人，需要的晶閘管數(shù)量少，響應(yīng)速度快，調(diào)節(jié)性能好，缺點是tcr也產(chǎn)生諧波。

3、變電站無功補償技術(shù)

變電站是一個供電區(qū)域的供電中心，用不同電壓等級的配電線路向用戶供電。按照“分級補償，就地平衡”的原則，配電線路和電力用戶應(yīng)該基本達到無功功率平衡，不向變電站索取無功電力。容性無功補償裝置以補償主變壓器無功損耗為主，并適當兼顧負荷側(cè)的無功補償。容性無功補償裝置的容量可根據(jù)主變壓器容量來確定，可按主變壓器容量的10%～30%配置，并滿足35～110kv主變壓器最大負荷時，其高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.95的要求。當主變壓器單臺容量為40mva及以上時，每臺主變壓器應(yīng)配置不少于兩組的容性無功補償裝置。

4、配電線路的無功補償

電力網(wǎng)中，配電線路數(shù)量很多，其線損約占總線損的60%-70%。因此，對配電線路進行無功補償，降低配電線路的功率損耗十分重要。對配電線路進行無功補償，在美、英等發(fā)達國家得到了廣泛應(yīng)用。

分支線路補償法的基本原則是以分支線路的無功功率平衡為主，對分支線路的無功消耗進行補償，盡可能減少分支線路向主干線索取無功，從而減少無功損耗：（1）以分支線路所帶配電變壓器的空載無功損耗來確定分組補償容量；（2）選擇負荷較大的分支線確定補償點；（3）對于小分支和個別的配電變壓器，可視為主干線上的近似均勻分佰負荷.可按需要確定補償點和補償容量（補償空載無功損耗）；（4）所有配電變壓器的負載無功損耗均以用戶自主補償為主，如果用戶未進行補償或補償容量不足，仍需向主干線索取無功。從以上分析可見，線路的補償容量是按配電變壓器的空載無功損耗來確定的。帶上負載以后，如果用戶補償設(shè)備投人不足，線路就會處于欠補償狀態(tài)。這雖然不是最優(yōu)補償方式，但可以達到補償無功需求量70%左右的水平，對于目前我國的配電線路來講，能做到也不容易了。

4 結(jié)束語

綜上所述，無功補償技術(shù)在電氣自動化過程中的應(yīng)用不論對于提高整個電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性還是節(jié)約能源消耗都可以起到非常好的作用和效果，此外，還可以避免用電器局部過熱現(xiàn)象的發(fā)生，從而一定程度上保障電氣自動化系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的安全，總而言之，在電氣自動化系統(tǒng)中采用無功補償技術(shù)是一項非常好的實踐應(yīng)用。為了促進我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，我們?nèi)匀灰^續(xù)加強對于無功補償技術(shù)的實踐應(yīng)用研究，努力解決在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的各種問題，從而使其能夠更好的為電氣自動化系統(tǒng)服務(wù)。

參考文獻

[1]肖吉德；信息時代的電氣自動化技術(shù)——訪上海大學(xué)陳伯時教授[J]；電工技術(shù)雜志；2013年04期

[2]劉艷琳；供電無功補償節(jié)能技術(shù)在綜采工作面的應(yīng)用研究[J]；科技資訊；2010年32期

[3]王亞云；我國電氣自動化行業(yè)的改革與發(fā)展研究[J]；科技創(chuàng)業(yè)月刊；2010年08期

[4]姚金雄；張濤；林榕；羅迪；牽引供電系統(tǒng)負序電流和諧波對電力系統(tǒng)的影響及其補償措施[J]；電網(wǎng)技術(shù)；2008年09期

[5] 楊有祿，蘭吉宗，雒金環(huán)，馬華元. 淺析無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015（06）