宋世健

【摘? 要】若要有效落實(shí)無功補(bǔ)償技術(shù)，保障地域電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。一方面技術(shù)人員需做好地域電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀的調(diào)查工作，判斷潛在的使用風(fēng)險，并提供適宜的無功補(bǔ)償方案;另一方面，還需站在資源可持續(xù)利用與電氣系統(tǒng)運(yùn)行安全性角度考慮補(bǔ)償技術(shù)的選擇要素，從不同設(shè)備風(fēng)險與問題中尋求協(xié)調(diào)，以便使無功補(bǔ)償效果更可控。本文基于電氣無功補(bǔ)償技術(shù)特征展開分析，在明確有效的補(bǔ)償措施同時，期望能夠為后續(xù)電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建提供良好參照。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化;無功補(bǔ)償;技術(shù)應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)體制的不斷發(fā)展與完善，城市居民對電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性要求也在不斷提升。其中，無功補(bǔ)償技術(shù)作為協(xié)調(diào)電氣設(shè)備能耗的重要措施，如果技術(shù)存在問題，不但會嚴(yán)重影響地域電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使電力設(shè)備損耗速率加快，同時也極易誘發(fā)電力事故，使電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性無法保障。因此，如何做好電氣自動化無功補(bǔ)償工作便需要得到技術(shù)人員的著重關(guān)注。

一、電氣無功補(bǔ)償技術(shù)特征

首先，無功補(bǔ)償技術(shù)能夠從多種環(huán)境與系統(tǒng)中獲取電能，有效利用電氣系統(tǒng)中的電能資源，降低日常配電系統(tǒng)中的能源損耗;其次，若將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用至遠(yuǎn)程電力傳輸系統(tǒng)內(nèi)， 通常對電力系統(tǒng)電壓差有較高的要求，而電壓差環(huán)境若是增大，對應(yīng)的有功損耗也會直線上升，使地方供電的經(jīng)濟(jì)效益降低;最后，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的運(yùn)用，需要通過頻率控制手段以均衡電氣系統(tǒng)內(nèi)的功率環(huán)境，確保各個方向電壓均衡且頻率統(tǒng)一，才能使各處電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的功率環(huán)境穩(wěn)定。

二、電氣無功補(bǔ)償技術(shù)作用

1.? 提高功率因數(shù)

從無功補(bǔ)償作用特征角度來看，無功補(bǔ)償能夠顯著降低配電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的能源損耗總量，受容性功率負(fù)荷裝置與感性功率負(fù)荷裝置并聯(lián)的方式影響，能夠?qū)㈦姎庀到y(tǒng)內(nèi)的能源隨意切換為兩種狀態(tài)，通過識別供電網(wǎng)不同時段運(yùn)行特征與水準(zhǔn)對供電環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，降低能源、電氣設(shè)備、人力與物力資源的整體損耗，使電氣資源的整體利用率得到持續(xù)提升?，F(xiàn)階段，我國在電氣自動化理念的應(yīng)用環(huán)境中，更能夠借助數(shù)據(jù)識別與處理等舉措調(diào)控電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，使電氣系統(tǒng)功率因數(shù)的可控性得到顯著提升。

2.? 維持電力運(yùn)行

電氣自動化技術(shù)在運(yùn)用過程中，需要提前對不同地域與系統(tǒng)下的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，確保數(shù)據(jù)內(nèi)容完善，并時刻監(jiān)督電氣系統(tǒng)參數(shù)。但從電氣系統(tǒng)整體管控角度來看，不同設(shè)備受參數(shù)差異的影響，在相同功率運(yùn)行環(huán)境下，其性能都會受到不同程度的限制，導(dǎo)致能源損耗、電壓負(fù)荷增加等問題出現(xiàn)，單憑自動化數(shù)據(jù)無法對此類問題進(jìn)行調(diào)控。而無功補(bǔ)償裝置則能夠能源切換等手段縮減功率環(huán)境對電氣設(shè)備的影響，使整體電網(wǎng)的無功功率得到合理分配，由此提高電氣系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，減輕電氣損耗對電網(wǎng)質(zhì)量的影響。

三、無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用基本要求

1.? 變壓器與電動機(jī)

在進(jìn)行無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用時，變壓器的數(shù)量、容量以及電動機(jī)的選擇都是十分關(guān)鍵的，我們需要根據(jù)自身的情況進(jìn)行選擇，另外，我們所選的變壓器以及電動機(jī)需要能夠一定程度上降低線路的感抗，進(jìn)而確保無功補(bǔ)償技術(shù)能夠順利的融入到整個電氣自動化的系統(tǒng)中去。若我們當(dāng)前的工藝條件與最初設(shè)計的條件不相符時，我們可以通過兩種方法來提高電力系統(tǒng)的自然功率因數(shù)，即同步電動機(jī)與間歇工作制設(shè)備。

2.? 電容器使用條件

當(dāng)系統(tǒng)的自然功率因數(shù)提升之后，如果相關(guān)的工藝與設(shè)計仍然有著較大的差距，我們就需要選擇無功補(bǔ)償裝置，在無功補(bǔ)償裝置的選擇上我們通常是選擇以并聯(lián)為主的電容器，同時對電容器有所要求，我們所規(guī)定的電容器的規(guī)格為：低壓供電單位的功率因數(shù)要比0.85小，或?qū)⒏邏汗╇姷膯挝浑妷阂?guī)定為10kV，因為此種方法可以減少對于電容器的損耗，很大程度上提高了輸電的效率。

3.? 平衡性原則

在無功補(bǔ)償技術(shù)中應(yīng)用平衡性原則主要體現(xiàn)在兩個方面：1）通過運(yùn)用抵押電容器來進(jìn)行系統(tǒng)中的低壓無功負(fù)荷，然后運(yùn)用高壓電壓器進(jìn)行系統(tǒng)中的高壓無功電荷補(bǔ)償。2）當(dāng)用電設(shè)備的負(fù)荷相對平衡以后，同時使用的次數(shù)相對較多，容量也相對來說加大時，我們就需要將無功補(bǔ)償?shù)难b置與電氣設(shè)備進(jìn)行同時通電。

四、無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用對策

1.? 明確無功補(bǔ)償方案

供電系統(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)的核心是電能質(zhì)量，而電壓直接影響電能質(zhì)量。功率和阻抗是造成電氣自動化無功功率出現(xiàn)的主要因素。AT供電技術(shù)作為鐵路領(lǐng)域使用最廣泛的無功補(bǔ)償技術(shù)，采用SCOTT變壓器，并利用晶閘管電子開關(guān)控制電容投切。結(jié)合我國鐵路發(fā)展現(xiàn)狀，該方法可在較長的輻射路線上有效地控制和降低負(fù)序。

2.? 解決無功補(bǔ)償共性問題

在電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，不僅提高了電氣系統(tǒng)的安全性，而且提高了資源的使用效率。通過降低電網(wǎng)事故的處理成本，可實(shí)現(xiàn)預(yù)算系統(tǒng)應(yīng)用中經(jīng)濟(jì)利益的有序增長。發(fā)電廠轉(zhuǎn)移到變電站的無功電流通過線路流入到低壓線時，產(chǎn)生無功電流遠(yuǎn)距離傳輸。因此，變電站無功補(bǔ)償技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，且需要將變電站總區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域展開無功補(bǔ)償。通常，220kV變電站具有較多的調(diào)節(jié)功能，可靈活調(diào)節(jié)容量，甚至可達(dá)到負(fù)荷功率的最高值（0.98）。具體地，需結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況判斷變電站是否配備了無功補(bǔ)償技術(shù)，然后科學(xué)調(diào)整補(bǔ)償變壓器。

3.? 選擇適宜的智能補(bǔ)償

正確選擇智能補(bǔ)償方案，需遵循合理布局、就地平衡及分級補(bǔ)償?shù)脑瓌t。全面發(fā)揮最大補(bǔ)償效益，需從以下三方面出發(fā)。

電力部門與用戶補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)合：在用戶中加入無功功率補(bǔ)償，可提高電氣在工作運(yùn)行中的功率因素，減少用戶在日常用電中消耗的有功功率，降低用戶電費(fèi)。結(jié)合有關(guān)調(diào)查結(jié)果可知，約40%的無功功率消耗在線路和配電變壓器，60%的無功功率消耗在用戶電氣設(shè)備。

集中與分散補(bǔ)償結(jié)合：變電站集中無功補(bǔ)償時，需對電網(wǎng)電線路、配電變壓器及設(shè)備分散補(bǔ)償，提高無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。此外，由于無功補(bǔ)償數(shù)值并非越高越好，分散補(bǔ)償技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中需合理布置、正確選擇。實(shí)際操作中，由于分散補(bǔ)償維護(hù)困難，多數(shù)采用集中補(bǔ)償方法。

調(diào)壓與降損結(jié)合：合理的調(diào)壓舉措能夠?qū)⒃O(shè)備電壓維持在用戶適用的范圍內(nèi)，降低電壓波動對供電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，使電力供應(yīng)質(zhì)量得到基本保障;降損則是提高電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行效益的舉措，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動時，降損等無功補(bǔ)償措施也能夠有效遏制電壓風(fēng)險，使電網(wǎng)功率因數(shù)的穩(wěn)定性與可靠性得到持續(xù)保障。

五、結(jié)語

無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的有效運(yùn)用，既能夠為電氣系統(tǒng)提供穩(wěn)定的無功協(xié)調(diào)與補(bǔ)償平臺，降低外界環(huán)境與電氣結(jié)構(gòu)帶來的影響，同時憑借智能補(bǔ)償機(jī)制，也能夠為電網(wǎng)提供更便于操控的電能管理平臺，使電網(wǎng)內(nèi)部資源的利用率得到提升。故而，在論述電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用期間，必須明確無功補(bǔ)償技術(shù)的特征與作用，并提供有效的安裝方案，以便使電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行效果得到保障。

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