论文部分内容阅读
【摘 要】随着我国经济社会的不断进步和发展，电气自动化技术的发展水平也有了相应的提高。然后，我国电气自动化企业在生产过程中也存在着不少的问题，需要我们对电气自动化中的无功补偿技术做出更加深入的研究和详细地分析。
【关键字】无功补偿技术；电气自动化；探讨
引言：
随着我国经济社会的不断进步和发展，电气自动化技术及其设备的应用越来越广泛，同时，应用中的问题也日渐突出。尽管国内各企业采用了相应的措施对电气自动化技术及其设备的应用中产生的问题在一定程度上有所解决，却很可能由于非线性因素具有不可预知性而最终宣告失败，导致出现严重的后果。
一、无功补偿技术在电气化发展中的意义
由于我国是个人口大国，资源紧张，电气自动化在供电所应用的压力十分大，而更为严重的是非线性因素带来的不可控问题。近年来，我国出现了很多大型的电机厂组事故，不仅给企业和国家带来巨额的经济损失，而且给社会造成较大的安全隐患。无功补偿技术能够很好地解决电气自动化系统非线性等问题。因此，可见研究无功补偿技术是多么重要。
二、无功补偿技术在电气自动化领域的应用
本文以某变电站为例，来对无功补偿技术在电气自动化领域的应用情况进行分析。变电站一般是一个供电区域的供电中心，它采用有差别的配电线路为区域内的用户供电。变电站供电遵循“分级补偿，就地平衡”的原则，具体含义是指一个区域内的用户要和配电线路达到一个无功率平衡的状态，而不应该再向变电站索取无功电力。变电站应该以补偿本身的无功损耗为主要任务，变电站的合理补偿容量，可以参照以下原则再进行确定：1）变电站的无功补偿主要有于补偿主变压器的无功损耗，包括空载无功损耗和负载无功损耗。2）如果变电站由于负荷重，电压过大导致不能正常供电，可以按照提高电压幅度的要求来选择补偿容量。3）为了降低成本，变电站应尽量减少分组[1]。而对于大型变电站，电容器的分组要根据运行需要来定。4）对于那些经常处于轻负荷状态下的变电站，其补偿容量可以选择最小值。等到之后负荷有所增加，再调回补偿容量。5）当供电区域内的电力用户和配电线路的无功补偿水平出现不足时，变电站可以适当增加无功补偿的容量，无功差值则由变电站提供
三、无功补偿技术
（一）真空断路投切电容器
虽然真空断路投切电容器这个设备简单并且投资少，但是它有很多缺陷。真空断路投切电容器在使用过程中，应该避免高频率的投切，以免过高的电压导致设备的损坏。
（二）固定滤波器和晶闸管调节电抗器
固定滤波器和晶闸管调节电抗器的特点是固定滤波器可以长期投入使用，对晶闸管的需求很少，速度快。然而这种设备也不是完美无缺的，它在使用的过程中会产生谐波现象。
（三）固定滤波器和晶闸管调节变压器
这两种设备目前并没有广泛投入使用，它们有一个共同的致密弱点，那就是它们在使用过程中的损耗相当大[2]。
（四）可控饱和电抗器
可控饱和电抗器的工作原理是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流，让并联滤波器中的多余容性无功功率被感性电流抵消从而达到平衡点。这个设备试用期长，比较耐用，但是它运转时噪声较大。
（五）有源滤波器
有源滤波器的工作原理是让电力电子装置负产生与负序电流和谐波电流相反的电流，使得其满足电源的要求，互相抵消。它的特点是节速度快、补偿灵活、不会和系统产生谐振现象。这种设备各项指标都比较优越，是不错的选择，但是，它的市场价格相对昂贵。
（六）有源滤波器和无源滤波器
有源滤波器和无源滤波器的工作原理是以有源滤波器产生的电流和负荷中谐波电流进行中和，相互抵消，最终达到满足电源要求。这种设备的可控性和灵活性较强。但是，国内在这个设备的使用中存在很多问题，还有待进一步的研究和探索。
四、无功补偿技术在电气自动化应用中的策略
（一）对无功补偿技术在电气自动化应用中的方向和方式作出深入的研究
很多常见的电气自动化系统出现的无功状况，大都是因为受到阻抗问题和功率因素问题的影响，最终导致电网的瘫痪。电能质量是评价供电系统的一个重要标准，而电压又是电能质量最关键的影响因素。例如，AT 供电方式是我国无功补偿技术在电气化铁路领域的主要应用方式。这个策略的实施很好地解决了过长辐射路线上存在的负序问题。
（二）并联混合有缘滤波器等先进技术的应用和管理方式
并联混合有缘滤波器是当前我国比较先进的混合式解决方案，它能够帮助解决电力牵引负荷的不可控制的变化带来的电力滤波器补偿量过大的问题。此种方案采用注入式的无功补偿技术解决谐波的问题，它具有成本低、效益好和投资性价比高的优点。
（三）无功分散补偿技术的实施步骤
1、确定无功分散补偿方案
配电变压器一般要安装在配电变压器低压引线处，它是配网无功分散补偿的补偿对象。由于配电变压器的容量很小，所以在实际操作中，一般不用给它配备相应的保护装置，也不用理会过电压和合闸涌流造成的影响[3]。
2、低压电容器的安装
一般情况下，低压电容器的安装位置是在配电变压器低压出线杆的横担上。但是，这也不是绝对的，要视情况而定。当电容器体积比较大时，可以选择在在低压出线杆上另外安装一个小支架的方法达到固定低压电容器的目的。在低压电容器安装完成后，连接配电变压器低压引线和电容器出线头。要谨记，这个时候安装工作并没有结束。安装完成后，为了保证低压电容器的安装的安全性，工作人员要大量查阅和收集相关资料，以确定电容器的数量、规格以及相关的辅助材料的数量及型号，并最后对工程进行最终的预算。
五、结语
总而言之，因为气自动化设备中的单相电力牵引力负荷变化无常，再加上逐渐加强的非线性因素，无功补偿技术的研究就显得十分紧迫。近年来，由于我国引进了国外先进的技术，再加上国内对电气自动化无功补偿技术的研究，我国在电气自动化无功补偿技术领域取得了骄人的成就。本论文通过对无功补偿技术在电气自动化领域的应用进行归纳和总结，为该领域的进一步研究提供参考和借鉴。
参考文献：
[1]朱晓霞，李剑峰.膜分离技术在化工公司甲醇装置中的应用[J].石油和化工节能， 2011，4.
[2]周楠.甲醇全回收从分离技术“突围”[J].中国石油和化工，2010，3.
[3]张先春，渠兵.膜分离氢回收技术在甲醇合成中的应用[J].氮肥技术，2011，（03）.
作者简介：郑道疆（1976-9），男，天津市人，单位：天津港电力有限公司，职务：工程师，研究方向：供配电.
【关键字】无功补偿技术；电气自动化；探讨
引言：
随着我国经济社会的不断进步和发展，电气自动化技术及其设备的应用越来越广泛，同时，应用中的问题也日渐突出。尽管国内各企业采用了相应的措施对电气自动化技术及其设备的应用中产生的问题在一定程度上有所解决，却很可能由于非线性因素具有不可预知性而最终宣告失败，导致出现严重的后果。
一、无功补偿技术在电气化发展中的意义
由于我国是个人口大国，资源紧张，电气自动化在供电所应用的压力十分大，而更为严重的是非线性因素带来的不可控问题。近年来，我国出现了很多大型的电机厂组事故，不仅给企业和国家带来巨额的经济损失，而且给社会造成较大的安全隐患。无功补偿技术能够很好地解决电气自动化系统非线性等问题。因此，可见研究无功补偿技术是多么重要。
二、无功补偿技术在电气自动化领域的应用
本文以某变电站为例，来对无功补偿技术在电气自动化领域的应用情况进行分析。变电站一般是一个供电区域的供电中心，它采用有差别的配电线路为区域内的用户供电。变电站供电遵循“分级补偿，就地平衡”的原则，具体含义是指一个区域内的用户要和配电线路达到一个无功率平衡的状态，而不应该再向变电站索取无功电力。变电站应该以补偿本身的无功损耗为主要任务，变电站的合理补偿容量，可以参照以下原则再进行确定：1）变电站的无功补偿主要有于补偿主变压器的无功损耗，包括空载无功损耗和负载无功损耗。2）如果变电站由于负荷重，电压过大导致不能正常供电，可以按照提高电压幅度的要求来选择补偿容量。3）为了降低成本，变电站应尽量减少分组[1]。而对于大型变电站，电容器的分组要根据运行需要来定。4）对于那些经常处于轻负荷状态下的变电站，其补偿容量可以选择最小值。等到之后负荷有所增加，再调回补偿容量。5）当供电区域内的电力用户和配电线路的无功补偿水平出现不足时，变电站可以适当增加无功补偿的容量，无功差值则由变电站提供
三、无功补偿技术
（一）真空断路投切电容器
虽然真空断路投切电容器这个设备简单并且投资少，但是它有很多缺陷。真空断路投切电容器在使用过程中，应该避免高频率的投切，以免过高的电压导致设备的损坏。
（二）固定滤波器和晶闸管调节电抗器
固定滤波器和晶闸管调节电抗器的特点是固定滤波器可以长期投入使用，对晶闸管的需求很少，速度快。然而这种设备也不是完美无缺的，它在使用的过程中会产生谐波现象。
（三）固定滤波器和晶闸管调节变压器
这两种设备目前并没有广泛投入使用，它们有一个共同的致密弱点，那就是它们在使用过程中的损耗相当大[2]。
（四）可控饱和电抗器
可控饱和电抗器的工作原理是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流，让并联滤波器中的多余容性无功功率被感性电流抵消从而达到平衡点。这个设备试用期长，比较耐用，但是它运转时噪声较大。
（五）有源滤波器
有源滤波器的工作原理是让电力电子装置负产生与负序电流和谐波电流相反的电流，使得其满足电源的要求，互相抵消。它的特点是节速度快、补偿灵活、不会和系统产生谐振现象。这种设备各项指标都比较优越，是不错的选择，但是，它的市场价格相对昂贵。
（六）有源滤波器和无源滤波器
有源滤波器和无源滤波器的工作原理是以有源滤波器产生的电流和负荷中谐波电流进行中和，相互抵消，最终达到满足电源要求。这种设备的可控性和灵活性较强。但是，国内在这个设备的使用中存在很多问题，还有待进一步的研究和探索。
四、无功补偿技术在电气自动化应用中的策略
（一）对无功补偿技术在电气自动化应用中的方向和方式作出深入的研究
很多常见的电气自动化系统出现的无功状况，大都是因为受到阻抗问题和功率因素问题的影响，最终导致电网的瘫痪。电能质量是评价供电系统的一个重要标准，而电压又是电能质量最关键的影响因素。例如，AT 供电方式是我国无功补偿技术在电气化铁路领域的主要应用方式。这个策略的实施很好地解决了过长辐射路线上存在的负序问题。
（二）并联混合有缘滤波器等先进技术的应用和管理方式
并联混合有缘滤波器是当前我国比较先进的混合式解决方案，它能够帮助解决电力牵引负荷的不可控制的变化带来的电力滤波器补偿量过大的问题。此种方案采用注入式的无功补偿技术解决谐波的问题，它具有成本低、效益好和投资性价比高的优点。
（三）无功分散补偿技术的实施步骤
1、确定无功分散补偿方案
配电变压器一般要安装在配电变压器低压引线处，它是配网无功分散补偿的补偿对象。由于配电变压器的容量很小，所以在实际操作中，一般不用给它配备相应的保护装置，也不用理会过电压和合闸涌流造成的影响[3]。
2、低压电容器的安装
一般情况下，低压电容器的安装位置是在配电变压器低压出线杆的横担上。但是，这也不是绝对的，要视情况而定。当电容器体积比较大时，可以选择在在低压出线杆上另外安装一个小支架的方法达到固定低压电容器的目的。在低压电容器安装完成后，连接配电变压器低压引线和电容器出线头。要谨记，这个时候安装工作并没有结束。安装完成后，为了保证低压电容器的安装的安全性，工作人员要大量查阅和收集相关资料，以确定电容器的数量、规格以及相关的辅助材料的数量及型号，并最后对工程进行最终的预算。
五、结语
总而言之，因为气自动化设备中的单相电力牵引力负荷变化无常，再加上逐渐加强的非线性因素，无功补偿技术的研究就显得十分紧迫。近年来，由于我国引进了国外先进的技术，再加上国内对电气自动化无功补偿技术的研究，我国在电气自动化无功补偿技术领域取得了骄人的成就。本论文通过对无功补偿技术在电气自动化领域的应用进行归纳和总结，为该领域的进一步研究提供参考和借鉴。
参考文献：
[1]朱晓霞，李剑峰.膜分离技术在化工公司甲醇装置中的应用[J].石油和化工节能， 2011，4.
[2]周楠.甲醇全回收从分离技术“突围”[J].中国石油和化工，2010，3.
[3]张先春，渠兵.膜分离氢回收技术在甲醇合成中的应用[J].氮肥技术，2011，（03）.
作者简介：郑道疆（1976-9），男，天津市人，单位：天津港电力有限公司，职务：工程师，研究方向：供配电.