無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

王亮

摘 ?要：本文結(jié)合國網(wǎng)安徽省電力有限公司巢湖市供電公司的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從電力負(fù)荷功率因素、并聯(lián)電容器技術(shù)、串聯(lián)無功補(bǔ)償技術(shù)、靜態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)這幾方面入手，分析了電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，并以回路電流、真空斷路器優(yōu)化設(shè)計(jì)、電力用戶無功補(bǔ)償?shù)葹榍腥朦c(diǎn)，闡述了電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的具體應(yīng)用，旨在推動(dòng)電氣自動(dòng)化更好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;無功補(bǔ)償技術(shù);智能化

引言：

無功補(bǔ)償技術(shù)是一種在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境的技術(shù)。在維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行中，無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)揮著重要作用，在電氣自動(dòng)化中也占據(jù)著關(guān)鍵地位。依托無功補(bǔ)償技術(shù)的引入，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化，保證電力系統(tǒng)長期穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行，因此值得重點(diǎn)探討。

一、電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)分析

第一，電力負(fù)荷功率因素。當(dāng)電網(wǎng)處于正常運(yùn)行的條件下時(shí)，功率因素會(huì)為維持在較大范圍內(nèi)。實(shí)踐中，可參考電力設(shè)備的設(shè)計(jì)功率提供有功功率，因此達(dá)到降低無功功率傳輸?shù)男Ч?，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)對有功功率產(chǎn)生損耗的有效控制。

第二，并聯(lián)電容器技術(shù)。通過在電力系統(tǒng)中加設(shè)并聯(lián)電容器，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)感性負(fù)荷的無功功率的有效補(bǔ)償，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對功率因素的提高，優(yōu)化電壓質(zhì)量，促使線路中的損耗下降。目前，常用的并聯(lián)電容器主要包含單臺(tái)鐵殼式并聯(lián)電容器、箱式并聯(lián)電容器、集合式并聯(lián)電容器、半封閉式并聯(lián)電容器、干式并聯(lián)電容器、充氣式并聯(lián)電容器等等，需要參考電力系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)情況以及無功補(bǔ)償需要選取更合適的并聯(lián)電容器類型。

第三，串聯(lián)無功補(bǔ)償技術(shù)。該技術(shù)主要依托在電力系統(tǒng)中應(yīng)用串聯(lián)的方式接入無功補(bǔ)償裝置，以此達(dá)到對相應(yīng)電力線路實(shí)施無功補(bǔ)償?shù)男ЧＴ诋?dāng)前的實(shí)踐中，可以將串聯(lián)無功補(bǔ)償技術(shù)劃分為兩種類型，即固定串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)以及可控串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)。其中，固定串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)只擁有“補(bǔ)償”、“不補(bǔ)償”這兩種工作狀態(tài);可控串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)中由于引入了旁路晶閘管和電感，所以具備“閉鎖模式”、“旁路模式”、“容抗調(diào)節(jié)模式”、“感抗調(diào)節(jié)模式”這四種工作狀態(tài)[1]。

第四，靜態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)。一旦發(fā)現(xiàn)電壓發(fā)生變化，靜態(tài)無功補(bǔ)償器可以迅速做出反應(yīng)并實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，以此達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

二、電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的具體應(yīng)用探究

（一）在回路電流中的應(yīng)用

實(shí)施對供電線路的無功補(bǔ)償中，可以應(yīng)用固定濾波器達(dá)到調(diào)節(jié)回流線路的效果，也可以依托電感器的磁能飽和程度實(shí)現(xiàn)對回流電路的調(diào)整，以此完成無功補(bǔ)償。通過在回路電流中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，能夠有效緩解電流壓力，促使電力系統(tǒng)中的電流長時(shí)間穩(wěn)定在平衡的狀態(tài)下，以此促使線路所面對的電力水平壓力下降，從而實(shí)現(xiàn)對電力利用率的提高。需要注意的是，上述方法雖然可以達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)男Ч?，但是在?shí)踐中極容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)及配套線路中生成諧波、噪音，會(huì)對電力設(shè)備造成一定損耗，也一定程度影響著電氣自動(dòng)化的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）在真空斷路器中的應(yīng)用

在維持供電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性方面，無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)揮出了極高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，在保護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行安全的同時(shí)避免出現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)損失。真空斷路器在電力自動(dòng)化、電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用，屬于電力系統(tǒng)的核心元件。真空斷路器承擔(dān)著保護(hù)電力系統(tǒng)及其中包含的電氣設(shè)備的作用，不需要頻繁操作與檢修，因此在當(dāng)前得到了極為廣泛的應(yīng)用。出于對進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、電氣自動(dòng)化效果的考量，對真空斷路器展開優(yōu)化設(shè)計(jì)具有極高的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，在真空斷路器的實(shí)際運(yùn)行過程中，合閘時(shí)會(huì)生成偏高的電力壓力，促使電力系統(tǒng)及配套電氣設(shè)備所承受的負(fù)荷壓力隨之增高，從而促使電力系統(tǒng)與設(shè)備損毀問題的發(fā)生概率增高。

為了避免上述問題的發(fā)生，可以應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)展開對真空斷路器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。此時(shí)，在真空斷路器實(shí)際運(yùn)行的過程中，無功補(bǔ)償技術(shù)能夠發(fā)揮出緩解電流輸出的效果，促使電流始終穩(wěn)定在較為平衡的水平下，在切實(shí)滿足電力用戶實(shí)際用電需求的同時(shí)減少電能損耗。同時(shí)，通過將無功補(bǔ)償技術(shù)引入真空斷路器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，還可以達(dá)到降低真空斷路器成本投入、減小設(shè)備運(yùn)行電流壓力的效果，以此維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）在電力用戶無功補(bǔ)償中的應(yīng)用

無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)著電氣自動(dòng)化的升級(jí)，在當(dāng)前的實(shí)踐中，基于電力用戶的無功補(bǔ)償方式可以劃分為兩種類型，具體如下：第一，切實(shí)參考國家相關(guān)規(guī)定要求，對電力用戶實(shí)施電力功率的補(bǔ)償，為電力用戶提供電費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)。在電力功率補(bǔ)償完成后，為企業(yè)提供更為合理且高可行性的補(bǔ)償方案，幫助其展開對電力用戶的無功補(bǔ)償，以此保證所有電力用戶均接收無功補(bǔ)償。第二，依托相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用促使電力用戶所承擔(dān)的用電功率損耗降低，在實(shí)現(xiàn)對用電壓力緩解的基礎(chǔ)上推動(dòng)電壓供應(yīng)效率增高。

對電力用戶落實(shí)無功補(bǔ)償手段主要有以下幾種：第一，分批展開無功補(bǔ)償，對所有的電力用戶劃分為多個(gè)小組，并在電力用戶的電容器上加設(shè)無功補(bǔ)償線路，以此保證所有用戶均可以接受無功補(bǔ)償[2]。第二，在完成分批無功補(bǔ)償后，針對個(gè)別電力用戶落實(shí)針對性補(bǔ)償。在分批展開無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，對所有的電力用戶進(jìn)行了分組，而在單一組內(nèi)的各個(gè)電力用戶之間也存在著用電差異性。在這樣的條件下，出于對平衡小組內(nèi)各個(gè)電力用戶用電的考量，需要對耗電嚴(yán)重的電容器引入更多的無功補(bǔ)償。第三，實(shí)施集中補(bǔ)償。自此過程中，將區(qū)域內(nèi)所有電力用戶的電容器均集中連接，通過總線路的加設(shè)實(shí)現(xiàn)對所有電力用戶的用電分配。

（四）智能無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

1.智能無功補(bǔ)償技術(shù)的合理選用

切實(shí)參考電力系統(tǒng)、電網(wǎng)搭建的實(shí)際情況選取更為適用的智能無功補(bǔ)償技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)、電力設(shè)備、用電設(shè)備之間存在的電流不平衡問題的有效解決。實(shí)踐中，需要切實(shí)把握固定補(bǔ)償、分散補(bǔ)償、低壓補(bǔ)償?shù)脑瓌t[3]。其中，固定補(bǔ)償主要為在不考慮電力線路實(shí)際應(yīng)用情況的條件下，投入固定量補(bǔ)償，此種補(bǔ)償方法的質(zhì)量與使用力率有著緊密聯(lián)系;分散補(bǔ)償主要為依托電容器的加設(shè)，促使電容器在充放電之間頻繁變化從而實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，此種補(bǔ)償方法的成本偏高，不適合在大型電力系統(tǒng)中應(yīng)用;低壓補(bǔ)償主要利用對傳輸過程中電流損耗的降低從而得到補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

2.智能無功補(bǔ)償投切開關(guān)的合理選用

無功補(bǔ)償投切開關(guān)的質(zhì)量直接關(guān)系著無功補(bǔ)償?shù)男Ч?，因此必須要選用更為合適的智能無功補(bǔ)償投切開關(guān)，在降低電力自動(dòng)化投入成本的同時(shí)提升電力設(shè)備的運(yùn)行效率。目前，常用的智能無功補(bǔ)償投切開關(guān)包括電容器開關(guān)、固態(tài)繼電器開關(guān)、智能化一體投切開關(guān)。相比較而言，智能化一體投切開關(guān)能夠在電氣自動(dòng)化的無功補(bǔ)償中發(fā)揮出更高應(yīng)用價(jià)值與使用優(yōu)勢，其使用年限也相對較長。需要注意的是，智能化一體投切開關(guān)在實(shí)際的運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生一定噪音，干擾電流傳輸，所以必須要在電力系統(tǒng)中配套引入噪音控制措施。

總結(jié)：

綜上所述，在維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行中，無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)揮著重要作用，在電氣自動(dòng)化中也占據(jù)著關(guān)鍵地位。由于并聯(lián)電容器技術(shù)、串聯(lián)無功補(bǔ)償技術(shù)、靜態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)這些無功補(bǔ)償技術(shù)在維護(hù)電力系統(tǒng)、電力自動(dòng)化質(zhì)量方面有著極為理想的效果，所以在當(dāng)前的回路電流、真空斷路器優(yōu)化設(shè)計(jì)、電力用戶無功補(bǔ)償?shù)确矫娴玫搅藦V泛、深入應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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