自动补偿技术

自动补偿技术（精选12篇）

自动补偿技术 篇1

摘要：电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展, 带动了许多电力新技术、新设备的不断出现, 近年来随着城乡电网改造的进行, 智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用, 它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。

关键词：电力,自动化,技术

0 引言

电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展, 带动了许多电力新技术、新设备的不断出现, 近年来随着城乡电网改造的进行, 智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用, 它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。

1 传统的低压无功补偿技术

1.1 采集单一信号, 采用三相电容器, 三相共补这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载 (电动机) 的场合, 但假如当前的负载主要为居民用户, 三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同, 采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。

1.2 投切开关多采用交流接触器其缺点是响应速度较慢, 在投切过程中会对电网产生冲击涌流, 使用寿命短。

1.3 无功控制策略控制物理量多为电压、功率因数、无功电流, 投切方式为:循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。

1.4 通常不具备配电监测功能

2 智能无功补偿技术分析

2.1 补偿方式

2.1.1 固定补偿与动态补偿相结合

随着社会的发展, 负载类型越来越复杂, 电网对无功要求也越来越高, 因此单纯的固定补偿已经不能满足要求, 新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。

2.1.2 三相共补与分相补偿相结合

新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备, 都是两相供电, 电网中三相不平衡的情况越来越多, 三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题, 而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。

2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合

稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等企业, 工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大, 充分有效地进行无功补偿, 不仅可以提高功率因数、降损节能, 而且可以充分挖掘设备的工作容量, 充分发挥设备能力, 提高工作效率, 提高产量和质量, 经济效益大。

2.2 采用先进的投切开关目前采用的投切开关主要有以下几种。

2.2.1 过零触发固态继电器

其特点是动态响应快, 在投切过程中对电网无冲击、无涌流, 寿命较长, 但有一定的功耗和谐波污染, 目前运用比较普遍。

2.2.2 机电一体化智能复合开关

该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行, 综合两种开关的优点, 既实现了快速投切, 又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。

2.2.3 机电一体化智能型真空开关

该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构, 可实现电容过零投切, 还可适应电容器串联电抗器回路的投切, 寿命长, 可靠性高, 目前正在实现商品化。

2.3 采用智能型无功控制策略

采集三相电压、电流信号, 跟踪系统中无功的变化, 以无功功率为控制物理量, 以用户设定的功率因数为投切参考限量, 依据模糊控制理论智能选择电容器组合, 智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论, 自动及时地投切电容补偿, 补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合, 依据“取平补齐”的原则投入电网, 实现电容器投切的智能控制, 使补偿精度高。

2.3.1 科学的电压限制条件

可设定的过、欠压保护值, 可设置禁投 (低谷高电压) 、禁切 (高峰低电压) 电压值, 具缺相保护功能, 以无功功率为投切门限值。

2.3.2 可设置投切延时

延时时间可调 (既可支持快速跟踪无功补偿, 也可支持稳态补偿) , 同组电容投切动作时间间隔可设置, 对快速跟踪补偿可设置为零。

2.4 集成综合配电监测功能

综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体, 是一套比较完整的配电运行参数测量机构, 是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据, 是为电网的安全运行和经济运行提供可靠的治理依据, 是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下:

实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率 (1～3次谐波) ;

累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能, 累计计量有功、无功电量;

查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。

一般都配有相关的后台处理软件, 大多数可实现网络多机操作与数据共享。

2.5 集成电压监测功能

根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理, 便于用户考核电压合格率, 可用于电压监测考核。

2.6 集成在线谐波监测功能

较好一点的监测终端采用DSP作为CPU, 应用FFT快速傅立叶算法, 可精确计算测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数, 还可以分析1～3次谐波, 从而实现在线的谐波监测功能, 该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。

2.7 通信

某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用, 采用标准的RS232、RS485接口, 可根据用户要求非凡配置Modem、现场总线 (Profibus) 等, 与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种, 或是其一或是多种方式的结合。

手工抄表:有线、无线、电卡等多种抄表方式。

直接通信:与配电自动化系统接口, 为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。

与FTU的通信:可通过FTU实现一点对多点采集, 以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信, 通常采用载波或直联。

2.8 模块化结构

当前应用较广的模块化设计结构, 将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内, 形成多种容量规格的标准化单元, 其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品, 同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。

3 小结

总之, 随着科技的快速发展进步, 高科技企业的增加, 电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时, 还要对用户电网进行更全面的治理、监控, 在这个过程中, 将有各种新技术、新设备发展起来, 未来的无功补偿技术将会更加经济有效。

自动补偿技术 篇2

针对功率因数偏低的影响，无功补偿技术的应用，在提高电气自动化供电质量的同时，还能最大限度的降低电能损耗量，由此受到人们的青睐. 本文根据笔者工作经验，对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行了探讨。

【关键词】无功补偿;电气;自动化;应用

引言：在我国科技与经济快速进步的同时，电气自动化领域也发生着日新月异的变化，供电、高铁等领域中都应用了电气自动化技术。

无功补偿技术是电力系统重要的节能技术，通过降低电力网络和变压器的损耗，有助于达到节能减排的目标。

一、无功补偿和特点

1.1 无功补偿的作用

无功补偿主要是通过在负荷端和电力网处安装电容器或调相机等无功电源来降低其运作能耗和维持其电压水平。

1.2 无功补偿的特点

电网中，产生无功功率量最大的设备主要是变压器和异步电动机，其中一部变压器的无功功率是运作功率的50%，而异步电动机是60%，其他设备如电抗器、供电线路和整流设备无功功率也占运作功率的20%。

从上述数据可知，电网中的无功功率主要源于变压器、供电线路和异步电动机等设备。

应用无功补偿技术，能够有效补偿耗费的大量无功功率，从而改善电网的电功率因素，确保诸多电力设备节能高效运作。

二、无功补偿技术

2.1 电力负荷的功率因数

功率因数的定义为变压器和电网等设备中有功功率占其可视功率的比例。

通常来说，电网都期望高功率因数运行，高功率因数的实现主要通过降低传输设备无功功率的比例和减少有功功率的损失来实现的，科学合理地提高用户的功率因数，尽可能地发挥供电设备改善电压的质量。

2.2 并联电容器补偿无功功率的作用及方法

2.2.1 并联电容器无功补偿的作用

在电网和负荷端安装电容器，能够通过无功补偿有效的降低无功功率的比例，不仅能够减少电网线路的损耗，而且还能够确保电压稳定，是一项改善供电质量和节能环保的技术。

提高功率因数不仅可以有效地降低电网有功功率的损耗量，可以有效地降低电网的无功功率的消耗量，而且又可以有效地提高了变压器与电线路容量利用率及减少电压降。

所谓的并联补偿就是把被补偿设备和电容器直接并接到同一个电路上去，来不断地提高功率因数。

通常将无功补偿技术中采用的电容器叫做并联电容器，此种无功补偿技术已经被广泛推广于电网行业。

2.2.2 无功补偿电压的调整

在电网和负载侧安装并联电容器，电容器的接入和切断极大程度的影响了变压器电压状况，因而在应用过程中，变压器电压质量能够借助电容器的接入和切断来进行改善。

三、无功补偿设计的基本要求

3.1 在设计中的变压器台数和容量、电动机选择要合适，降低线路的感抗。

当工艺条件与要求相符合时，可以通过同步电动机的采用和空歇工作制设备的选用等措施，将用电单位的自然功率因数提高。

3.2 在以提高自然功率因数的方法进行处理后，仍然无法满足要求的时候，可以通过无功补偿装置达到目的，多采用并联电力电容器。

如果10kV 或35kV 的高压电单位的功率因数在0.9以上，或低压供电单位的功率因数在0.85 以上，以并联电力电容器做为无功补偿。

3.3 以电力电容器做为无功补偿的装置，要将平衡原则做为主要原则。

低压的无功负荷通过低压电容器进行补偿，高压部分的无功负荷通过高压电容器进行补偿。

容量比较大且负荷平衡、使用频率较高的用电设备的无功计算负荷大于100Kvar 时，可在设备附近就地补偿。

四、无功补偿装置的选择

在实际工作中要认真分析用电负荷特性，根据不同用电负荷选用不同的无功补偿装置。

4.1 TSC 装置

适用于含有大量冲击性负荷的容量较大、负荷的电流瞬时变化很大，负荷冲击强、无功负荷瞬时变化大的场合。

在这种情况下，若采用MSC 无功补偿装置，电容器根本无法投入运行，不是电容器损坏就是交流接触器烧毁。

若选用TSC无功补偿装置，就可以取得很好的补偿效果。

例如某压延厂，变压器容量为1000kV・A，自然功率因数在0.6 以下，负荷冲击强、无功量瞬时变化大，根据其负荷特性采用TSC无功补偿装置，在车间配电室内进行集中补偿，总补偿容量为330kvar，共分12组(1 组10kvar、1 组20kvar、10 组30kvar)，采用编码投切方式。

4.2 MSC+TSC 装置

适用于高层住宅区、大型商场、写字楼等用电场所，这些场所既存在较多的单相负荷又有电梯、空调等动力负荷。

这类负荷采用MSC+TSC 混合补偿方式可取得较好的补偿效果。

例如某小区原有的无功补偿采用MSC 装置，白天照明负荷很小，主要是电梯负荷(启动频繁、运行时间短)，MSC 无功补偿装置既不能满足补偿度的要求，又由于频繁投切使交流接触器故障率很高，运行维修量很大，所以就将补偿柜退出。

五、电气自动化中应用无功补偿的现状

近些年，我国对电气自动化中的无功补偿技术做了很多深入的研究，为了构成有效的滤波通路、滤除谐波、降低负荷、提高电气的功率因数，其中很多无功补偿技术的引用目的都是在基波下牵引负荷的感性无功功率，这些无功补偿技术主要有以下几种：

5.1 真空断路投切电容器此设备简单且投资小，但是在合闸的时候会产生过高的电压，容易导致设备发生损坏，而且对于这个设备，不能有过于频繁的投切。

因为它受到开关寿命的限制。

5.2 可控饱和电抗器这个设备是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流，主要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。

此设备的特点是可以在电气自动化系统中长期投入;但是它会产生谐波、噪声较大、对设备来说也会产生一定的损耗。

六、电气自动化中合理应用无功补偿的策略

6.1 深入分析无功补偿在电气自动化中应用的基本方式和方向。

在供电系统中，一个非常重要的评价标准是电能质量，而电压是电能质量的最核心的影响因素。

常见的很多关于电气自动化系统出现无功状况多是受到阻抗问题和功率因素问题的影响。

我国的电气化铁路对无功补偿的应用主要方式是AT 供电方式，用的是SCOTT变压器，用晶闸管电子开关来控制电容的投切。

这个策略在我国铁路的现状上看来，能够很大程度上的降低较长辐射路线上存在的负序问题。

6.2 采用并联混合有源滤波器等先进技术和管理方式。

目前国内较为先进的混合式解决方案主要是并联混合式有缘滤波的无功补偿方案。

此方案能够解决由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，这个方案同时也是对大型电气自动化系统的补偿技术的协调调整方案其主要通过LC和APF的混合，对谐波进行注入式的无功补偿。

这种方案的成本相对比较低、效益与投资性价比高、适用于低压电网。

七、结语

无功补偿技术是电力系统重要的节能技术，通过降低电力网络和变压器的损耗，提高电力网络的功率因数，应用合理的补偿装置，减少电网电压波动和限制电网谐波的产生。

将无功补偿技术应用到电气自动化当中时，应当时刻结合电气自动化系统的具体情况，对不同的系统进行对号人座，根据系统自身的特点和系统功能的要求选择恰当的`无功补偿技术。

参考文献：

[1] 刘玉杰，周博. 浅述我对无功补偿的认识Ⅱ .科技信息(科学教研).2008(23).

[2] 谢常华. 电气自动化的发展[J]. 企业导报，2010(11).

浅谈电力自动化无功补偿技术 篇3

一、传统的低压无功补偿技术

（一）采集单一信号，采用三相电容器，三相共补 这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载（电动机）的场合，但假如当前的负载主要为居民用户，三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同，采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。

（二）投切开关多采用交流接触器 其缺点是响应速度较慢，在投切过程中会对电网产生冲击涌流，使用寿命短。

（三）无功控制策略 控制物理量多为电压、功率因数、无功电流，投切方式为：循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。

（四）通常不具备配电监测功能

二、智能无功补偿技术分析

（一）补偿方式

1.固定补偿与动态补偿相结合 随着社会的发展，负载类型越来越复杂，电网对无功要求也越来越高，因此单纯的固定补偿已经不能满足要求，新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。

2.三相共补与分相补偿相结合 新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备，都是两相供电，电网中三相不平衡的情况越来越多，三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题，而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。

3.稳态补偿与快速跟踪补偿相结合稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等企业，工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大，充分有效地进行无功补偿，不仅可以提高功率因数、降损节能，而且可以充分挖掘设备的工作容量，充分发挥设备能力，提高工作效率，提高产量和质量，经济效益大。

（二）采用先进的投切开关

目前采用的投切开关主要有以下几种。

1.过零触发固态继电器 其特点是动态响应快，在投切过程中对电网无冲击、无涌流，寿命较长，但有一定的功耗和谐波污染，目前运用比较普遍。

2.机电一体化智能复合开关 该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行，综合两种开关的优点，既实现了快速投切，又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。

3.机电一体化智能型真空开关 该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构，可实现电容过零投切，还可适应电容器串联电抗器回路的投切，寿命长，可靠性高，目前正在实现商品化。

（三）采用智能型无功控制策略

采集三相电压、电流信号，跟踪系统中无功的变化，以无功功率为控制物理量，以用户设定的功率因数为投切参考限量，依据模糊控制理论智能选择电容器组合，智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论，自动及时地投切电容补偿，补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合，依据“取平补齐”的原则投入电网，实现电容器投切的智能控制，使补偿精度高。

1.科学的电压限制条件。可设定的过、欠压保护值，可设置禁投（低谷高电压）、禁切（高峰低电压）电压值，具缺相保护功能，以无功功率为投切门限值。

2.可设置投切延时。延时时间可调（既可支持快速跟踪无功补偿，也可支持稳态补偿），同组电容投切动作时间间隔可设置，对快速跟踪补偿可设置为零。

（四）集成综合配电监测功能

综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体，是一套比较完整的配电运行参数测量机构，是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据，是为电网的安全运行和经济运行提供可靠的治理依据，是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能：

实时监测配变三相数据：电压、电流、功率、功率因数、频率（1～3次谐波）；

累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能，累计计量有功、无功电量；

查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。

一般都配有相关的后台处理软件，大多数可实现网络多机操作与数据共享。

（五）集成电压监测功能

根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理，便于用户考核电压合格率，可用于电压监测考核。

（六）集成在线谐波监测功能

较好一点的监测终端采用DSP作为CPU，应用FFT快速傅立叶算法，可精确计算测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数，还可以分析1～3次谐波，从而实现在线的谐波监测功能，该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。

（七）通信

某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用，采用标准的RS232、RS485接口，可根据用户要求非凡配置Modem、现场总线（Profibus）等，与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种，或是其一或是多种方式的结合。

手工抄表：有线、无线、电卡等多种抄表方式。

直接通信：与配电自动化系统接口，为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。

与FTU的通信：可通过FTU实现一点对多点采集，以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信，通常采用载波或直联。

（八）模块化结构

當前应用较广的模块化设计结构，将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内，形成多种容量规格的标准化单元，其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品，同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。

三、小结

电力自动化补偿技术分析 篇4

1 传统的低压无功补偿技术的特点

(1) 传统的无功补偿使用的是三相电容器, 这种电容器具有不稳定性, 信号的采集也比较单一。对于三相电的风扇等设备比较适用, 但是对于两相电的用电设备并不适用。非常容易出现欠补或者过补的情况。

(2) 传统模式的无功补偿, 大多数选择交流接触器作为其投切开关, 这样, 反应的速度较慢。同时, 投切时会出现冲击涌流, 从而缩短其使用寿命。

(3) 传统模式的无功补偿对电压的平衡关系以及部分地区的无功优化的考虑不周, 在控制无功电流, 电压和功率因数时, 多采用循环投切的方式, 有时采用编码投切。与此同时, 传统模式的无功补偿不能起到配电监测的作用。

2 电力自动化补偿技术的应用

2.1 补偿方式

电力自动化补偿技术发展迅速, 其方式主要有三种: (1) 将动态补偿运用于固定补偿中, 由于负载类型不断增多, 输电网络对无功补偿的要求也越来越严格。所以仅仅通过固定补偿的方式显然是不够的, 而动态补偿技术更先进, 将其应用于固定补偿中是必然趋势。 (2) 将单相补偿运用于三相共补中。这是由于人们所使用的用电设备, 有些是两相电, 有些是三相电, 这时候仅仅利用三相共补很容易出现不平衡现象, 因此要适当的采用单项补偿。但是由于单项补偿需要的资金多, 所以二者的合理结合是最好的方法。 (3) 稳态补偿与将快速跟踪补偿合理的运用到稳态补偿中, 这种补偿方法适用于耗电量及制作工艺等比较复杂的机械轧钢厂等。无功补偿可以起到很好的节约能力, 提高工作效率的作用。

2.2 先进投切开关的选用

(1) 过零触发固态继电器的使用:其优点为动态响应快, 没有冲击和涌流, 使用时间较长。缺点是存在一定的功能消耗以及谐波污染, 正在被广泛应用。

(2) 智能型复合开关的使用:即将固态继电器与交流接触器相结合。这样, 不但投切速度加快, 而且可以减少功耗和污染。

(3) 智能型真空开关的使用:这种开关是一种新型开关, 可以实现过零投切, 还能够完成电容器关于串联电抗器回路的投切, 性能好, 质量过关。

2.3 智能型无功控制策略的使用

即利用智能型无功控制策略对三相电压进行采集, 对无功补偿的变化进行跟踪。并且将无功功率作为控制物理量, 将功率因数作为投切参考的目标。采用智能的电容投切方式, 及时主动的完成电容的补偿。使无功功率容量得到补偿。这种方法的智能性比较高, 补偿效率更高。

2.4 综合配电监测功能的应用

综合配电监测功能包括:输配电网变压器的参数测量储存以及通信。是目前情况下比较先进的检测功能, 可以有效的测试单元线损。安全系数较高, 是配电电网自动化的基本条件。其功能主要有:对配变三相数据进行实时监测, 其中包括输变流和电压, 在线谐波, 功率因数以及频率等。

(1) 其中, 电压监测功能是利用相应的电压检测仪器进行取样和数据的分析处理, 可以提高住户的电压的质量, 对其实行严格的考核检测。电压监测的实施是综合配电功能使用的第一步。

(2) 在线谐波监测采用DSP作为监测终端, 依据一定的方法就可准确的测量和计算出输变电压和功率因数等参数。可以通过1~3次谐波分析来实现在线谐波的监测作用, 可以通过后台完成数据的处理。

(3) 在某些监控终端上采用标准的接口, 比如RS485等, 目的是实现其可持续发展。其具体的通信方式包括:手工抄表, 直接通信和与FTU的通信。手工抄表方式很多, 并且掌握。直接通信是将其与配电自动化系统连接, 可以直接给用电住户提供很多解决电力问题的方案;与FTU的通信其目的是为了从实现电能数据的一点对多点采集。

3 总结

目前, 无功补偿给电力行业带来很多方便, 电力自动化补偿是电力行业发展的必然趋势。因此, 在人们对电的依赖和使用更加频繁的今天, 如何更好的实现电力使用的安全和节能是我们应该考虑的问题, 对于相关电力部门监管人员, 应该时刻坚持以用电住户为中心, 不断的利用新的技术, 发展新的技术, 使我国的电力事业更加的发达。从而为需求不断增加的用户提供更多的方便。本文围绕无功补偿在电力电网中的应用做了仔细的分析, 我们看到, 我国的无功补偿还存在一定的问题, 需要进一步的发展。

摘要：随着智能电网的不断改善, 电力自动化已经成为电力行业发展的必然趋势。无功补偿可以有效的解决用户在用电过程中的用电浪费。包括传统的无功补偿和智能化的无功补偿。本文分析了电力自动化补偿技术的应用, 指出了电力自动化补偿的三种方式。

关键词：电力自动化技,电子技术,无功补偿

参考文献

[1]孔明.关于电力自动化补偿技术探析[J]民营科技2011 (10)

[2]陈睿.浅析电力自动化智能无功补偿技术[J].硅谷, 2010 (21)

电气自动化中的无功补偿技术论文 篇5

近年来，随着电气自动化技术不断地发展，给人们工作与生活了带来极大地便利，同时，电气自动化技术也出现了一些问题。

实际上，电气自动化系统的设备总是会受比较复杂的单相电力负荷变化的影响，导致浪费电的现象。

而现今，电气自动化无功补偿技术是采用无功、负序和谐波的综合补偿方法，它可以使电气自动化系统更有效率地运行，解决了人民生活用电浪费的问题，对于我国建立资源节约型社会具有重大促进作用。

1.浅析下电气自动化无功补偿技术

1.1简单概述下电气自动化无功补偿技术的内容

无功补偿技术利用的是一种物理原理：主要是用不同的装置将将容性与感性功率负荷连接到一条电路上，并且能够对产生的能量进行互换或者替换，就是通过运用容性负荷进行感性负荷产生的无功功率的输出补偿。

无功补偿技术的作用就是把电气巴变压器的无功功率转化出去，转给了电容器。

那么无功补偿技术的作用就显而易见了，就是让电气自动化系统的电压维持在一定的范围内，使系统保证正常的工作状态。

正是无功补偿技术的这种作用，使其迅速获得了广泛的应用，不但可以使电气系统安全、正常地运行，还大大地提高了电气系统的工作效率。

除此，无功补偿技术从本质上使无功功率进行转化，提高了电气系统的电压，节省了大量的电能。

1.2电气自动化无功补偿技术的`发展具有重大的意义

随着我国科技的发展，电气自动化已然成为电力系统的主要技术，为了使电力系统更能正常地运转，人们研究了电气自动化无功补偿技术，使其得到了广泛地推广，现在具体地分析下无功补偿技术的重大作用和意义。

首先，根据电力常识可知，由无数电力线构成的电力网分为低中、高三种电网模式，其中低压电网和高压电网的流动电压并不够稳定，这是电力系统工作的一大缺点。

但是，正是电气系统自动化无功补偿技术的应用，弥补了这一缺点，它使电力系统处于更稳定地工作状态，更大幅度地提高了电力系统的工作效率，同时，也优化了电力系统的作业模式;其次，在电气自动化系统应用了无功补偿技术后，除了提高了电网的工作电压外，由于无功补偿技术改变了内部无功功率的流向，也起到保护电气自动化电容器的作用，防止电容器过热，引起安全事故

然后，电气自动化中使用无功补偿技术，从工作原理的角度来考虑，提高了电网及负载的功率因数，根据理论上的计算可以证明：使用无功补偿技术可以有效地降低电气用电设备中所需的电容量，这样节省了大量地电力;总之，合理的在电气自动化中应用无功补偿技术可以适当的提高整体系统的性能与整体性能的抗干扰性。

2.解析下电气自动化无功补偿技术的发展现状及应用

近年来，我国电气自动化技术不断地发展和改革，住进应用了电气自动化无功补偿的技术，来使电力系统安全、高效地运行，同时，无功补偿技术与不同电力设备相结合使用，有不同的应用特点，现在就简单介绍下无功补偿技术在不同电力设备的应用。

2.1真空断路器投切电容器是常用的无功补偿方案之一

现在来介绍下真空断路器投切电容器这种补偿方式，这种补偿方式的特点：较为简单，投入的资金少，并且无需安装特定的放电设施，因为本身的结构式利用电容器组通过电压互感器的绕组电阻放电，这样起到短路保护作用的就是电容器组中的熔断器，大家都知道，在高压电力系统停止运转时，即将关闭电闸时，电容器上会产生高电压，会损坏设备，也有一定的安全隐患，为了降低电容器组在关闭电闸的时候产生比较高的冲击电波，可以串联适当的电抗器来防止高电压的产生。

2.2通过固定晶闸管和滤波器，并调节电抗器的方式来起到无功补偿的作用

根据无功补偿的原理，要固定滤波器，并且利用相反地并联方式与晶闸管、电抗器进行串联，这样的结构方式可以有效地起到无功补偿的作用。

首先，安装晶闸管的作用就是来调控电抗器的感性电流，让此电流与并联在一起的滤波器中多余的无功补偿电流相互抵消，这样的话，就可以使电流达到平衡。

同时，这样应用方案有很大的优点，因为固定的滤波器使用年限很长，应用的晶闸管需要的数量也不大，并且调节性能相当好。

2.3简单介绍下其他几种的电气自动化无功补偿技术的应用方案

现在再来介绍下其他几种的无功补偿应用方案，首先介绍第一种无功补偿方案，是用固定滤波器，调节饱和电抗器的磁饱和程度，可以改变流入回路的感性电流。

这些感性电流可以跟并联在一起的滤波器的多余容性进行抵消，从而达到了电流平衡，刚才前文已经提到，滤波器可以长期投入使用，但是这种补偿方式并不提倡，因为，它在使用过程中有高分贝的噪声，并且有损电力设备;接着，介绍下另一种补偿方案，就是通过连接滤波器和电抗器电压，调节降压变压器的低压侧母线电压，这样就起到了无功补偿的作用了。

在实际的应用中，还需安装滤波器进行滤波，能够有效地保护设备;最后再来介绍一种补偿方案，就是利用有源滤波器，首先通过一种电子装置带来电流，让这些电流与负荷中的谐波电流相互抵消，从而达成了电流平衡，这就是这种补偿方案的原理，这种补偿方案调节性能好，并不与电力系统发生谐振。

3.探究下电气自动化无功补偿技术需要注意的地方

在电力系统应用无功补偿技术时，一定不能忽略这种技术的配网应用，在应用无功补偿技术时，还要考虑到用电地区的实际情况，因为要合理应用好无功补偿技术，就应解决电力设备的安装问题，这样才能保证这种技术发挥应有的作用。

除此之外，在安装无功补偿技术时，一定要降低线路的节能损耗，这就要安装单位提高无功补偿技术的应用意识，切实地提高经济效益。

4.结语

总之，将无功补偿技术应用到电气自动化系统，可以使系统安全，高效率的工作，还能节约经济成本，这对建设资源节约型社会有重大意义。

自动补偿技术 篇6

关键词：电气自动化；无功补；技术应用

中图分类号：TM741 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0021-01

对于现代的社会而言，科技越是发达，对电气自动化的运用就越为广泛。可是，在电气自动化中，不断增加的非线性因素以及各种不可预知的变化规律以及电力牵引负荷增加了电网谐波以及负序的注入量和无功功率。为了能够彻底解决这些问题，要按照自动化电气系统以及负荷的特点，制定出一套负序、无功和谐波的综合处理办法，在提高电气自动化控制设备的同时，保护好电网系统不受损害。

一、无功补偿技术概念

（一）无功补偿的设计

1.在设计无功补偿的时候，一定要降低线路感抗，选择合适的电动机型号、台数以及各种变压器。如果这些制作工艺都符合各项要求，那么就可以使用同步电机和空歇工作设备提升用电单位的自然功率因数。

2.如果在使用过程中，发现提高自然因数的方法并不能够满足实际生产需要，那么就可以利用并联电力电容器的办法来达到实际需求。在使用这种方法的时候，要注意选用功率因数高于1的高压供电单位；或者选择功率因素小于0.9的低供压单位。

3.假如无功补偿装置是电力电容器，则必须要遵守“平衡原则”。换句话说就是，高压电容器对其进行高压部分的无功负荷补偿；低压容器对其进行低压部分的无功负荷补偿，二者各尽其责。当那些容量通常比较大、用电量高而且相对稳定的无功计算符合大于100Kvar时，可以在附近对这些设备进行补偿。作为补偿的装置必须和设备同时断电。在对无功负荷的电容组进行补偿的时候，只能在变电所中集中补偿。当这些装置都在变电所内集中补偿时，还需要注意一点，那就是要使用自动调节式的补偿装置，这样做是为了防止无功负荷倒送。

（二）实现无功补偿的方法

1.使用晶闸管调节变压器和固定滤波器的方法。这两种设备可以用高漏抗变压器，对其导致有功损耗，所以晶闸管调节变压器和固定滤波器这两种装置在实际生产中并没有得到广泛运用。

2.使用真空断路器透切电容器方案。真空断路器的价格便宜、操作简单，但是它在合闸时电容器上所产生的电压非常高，很容易烧坏其他设备，而且这种设备的开关寿命非常短，不能够进行频繁的投切。基于这些原因，这种设备大大影响到了设备的补偿效果。

3.使用有源滤波器方案。有源滤波器会让电子装置产生与负序电流相反的电流，让这些电流在装置中相互抵消，满足电源对总谐波以及无功电流的需求，这种方案的特点是补偿非常灵活，不会和各个系统之间产生谐振现象，调节和恢复的速度也非常快。但是有一点需要注意，那就是这种装置的价格通常比较贵。

直到今天，我国对无功补偿采用了很多技术和方法，可随着现在电气自动化应用范围的不断拓宽，电气自动化对电网造成的各种不利因素也是日益剧增，因此，研发电气自动化设备的无功补偿就具有十分重大的意义。

二、在应用中存在的各种问题及解决方案

（一）目前存在的问题

在现代电气自动化系统中利用无功补偿技术具有较高的经济性，可是在实际运用的时候，还是存在着很多问题。第一，发电场里的无功潮流会直接涌向变电站，通过输电线路，把这些电流传输到变电站中，在这个时候，就有了远距离传输出现无功潮流的问题；另外，不能对无功补偿的容量进行科学配置，很多变电场中的电容量都使用的是整组投切，并不可能按照要求来实现就地平衡，会经常出现“高负荷时功率低，低负荷时功率高”的情况；最后，在使用电气自动化系统的过程中，还会遇见电网倒送的问题，这种到送可以大量增加电网的损耗，缩短其使用寿命，对电线路增加各种不合理负担，尤其是那些利用固定点补偿的用户，当遇见负荷较低的时候，最有可能出现无功倒送的问题。

（二）对以上问题的解决办法

1.首先要知道本地变电站的无功补偿量。230千伏左右的变电场的无功调节水平都比较高，在保证高峰负荷的同时，功率因素不能低于1，其中的调节容量必须要根据实际情况来设定。一定要科学合理的对变电站的补偿容量进行配置，从源头上避免无功倒送等问题的出现。

2.要时刻关注无功配网的无偿。当负荷电流通过线路以及变压器时，会产生电能消耗以及功率，其中功率因素越低，需要的功率就越多，线损也就会越大。所以，在受电端末尾处安装一个无功补偿装置，可以防止无功率的损耗，提高它们的功率因数，这同样也是节能损耗最经济、最方便的手段之一。

三、电气自动化无功补偿的运作方式

电能质量是供电系统评价体系中最为重要的评价标准。影响电能质量的关键因素则是电压，现如今，很多电气自动化系统出现无功状态都是因为受到阻抗问题以及功率因素问题的影响，当这些电网波发生变形时，电压就会出现偏移，电能质量也会从中受到严重影响，导致整个电网出现安全隐患。

无功补偿作为一门新技术，它不但降低了资源浪费，而且还提升了电气自动化的整体系统，单从这两个方面看，无功补偿就可以直接降低行业投入，这种安全性的提升可以大大降低事故处理预算，只有将这种技术真正利用起来，才可以帮助行业带来更大的效益和发展。

参考文献：

[1]薛双苓，王磊.试论电气自动化中无功补偿技术的应用[J].科技资讯，2011（29）：156-156.

[2]蓝天.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].广东科技，2012，21（19）：98-99.

[3]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011，30（6）：79-79.

电力自动化补偿技术分析 篇7

当前, 随着人们生活水平的提高以及各种电力设备的应用, 社会的用电需求量不断增加, 因而为了满足广大人们的生活生产要求, 加强对电网的改造势在必行。当前, 无功补偿技术作为一种满足居民电力需求的重要手段, 逐步弥补了传统无功补偿技术的弊端, 具有广泛的发展前景。

二、传统的无功补偿技术与电力自动化补偿技术的概述

1、传统的无功补偿技术。

就传统的无功补偿技术来说, 其主要是以低压补偿技术为主, 在应用过程中还存在着以下缺点:一是信号比较单一。就电力系统的运行现状而言, 电网负载最多仍是居民用户, 由于三相负载在使用过程具有平衡性很差的特点, 所以电网各个无功分量之间存在着很大的差异。二是投切开关存在着一定的缺陷。无功补偿主要运用低压补偿的运行模式, 如果产生冲击涌流现象, 不仅会影响系统的正常运行, 还会缩减设备的使用年限。三是无功控制策略。所谓实现无功控制, 就是对电网运行的电压与功率进行有效的控制。四是不具备配电检测能力, 这也是这种补偿方式的不足之处。

2、电力自动化补偿技术。

近些年来, 在计算机技术和网络技术的推进下, 电力系统逐渐朝着自动化的方向发展, 并将发电站、变电站和用户等系统集中起来, 形成了从电力生产到使用的全过程电力控制。鉴于此, 在电力系统自动化的基础上实施智能化的电力无功补偿技术, 不仅能够实现无人化的供电切换与调整, 还可以保证操作人员的人身安全, 更加有效的完成整个供电过程。

三、智能化的电力无功补偿技术的分析

基于上述分析, 在传统无功补偿技术的应用中具有信号单一、投切开关动作速度慢、缺乏配电监测功能等缺点, 所以, 在电力自动化的基础上采用智能化的电力补偿技术能够避免传统无功补偿技术的弊端, 实现电力系统的智能化操作。当前, 相比较传统无功补偿技术来说, 智能化的电力补偿技术具有如下优点:

3.1多种多样的补偿方式

基于智能化的电力无功补偿技术, 其具有多种补偿方式, 当前, 应用比较多的有固定补偿和动态补偿相结合、稳定补偿与快速跟踪补偿相结合、三相补偿和分项补偿相结合三种形式。首先, 单一的固定补偿已经不能够满足多样化的负载需求, 应用固定补偿和动态补偿相结合的方式能够适应多样化的负载变化, 受到了电力工作人员的高度重视。其次, 稳定补偿与快速跟踪补偿相结合的方式能够在满足设备工作容量的基础上, 充分发挥设备的生产能力, 提高电力企业的经济效益。再者, 各种电力电子、照明家具等两相供电设备如雨后春笋般崛起, 在用户的实际负载情况基础上, 三相补偿和分项补偿的方式能够满足用电经济性的要求。

3.2先进的投切方式

智能复合开关和智能真空开关是当前两种最常用的投切开关, 其中, 智能复合开关能够快速的实现投切, 还大大减少了能量的损耗, 但由于其应用成本较高, 因此很少使用;而智能真空开关应用低压真空和永磁的结构, 也具有快速投切的特点, 加上安全性较高, 当前受到了广泛的关注。

3.3集成的配电监测功能

所谓配电监测功能, 就是将配电变压器的测量与通信功能集成起来, 并用来对配电网中的线损情况进行检测, 因而也被称为完整的配电测量设备。通常情况下, 工作人员通过配电监测功能就能够获得电网实时运行的各种数据, 例如配变三相数据、电压、电流等相关信息, 为电力系统的安全稳定运行提供了可靠的依据。

3.4通信技术

现如今, 为了使电力设备连续不断的进行使用, 安装先进的监控终端成为一种常用的手段, 终端接口采用RS485可以根据用户的具体要求来对现场的总线进行配置, 实现线路与电力自动化系统的有机结合。此外, 当前电力通信主要有两种方式, 一是直接通信, 二是FTU通信, FTU通信则是依据FTU来完成一点多点的采集工作, 进而及时将得到的数据信息传递给主站。

结束语:综上所述, 随着各种高新科技企业的出现, 人们对于供电安全也提出了更高的要求, 加上各种生活电器的逐渐增多, 电力质量成为人们高度关注的重要问题。鉴于此, 在电力系统中应用先进的电力自动化技术, 不仅能够满足日益增加用电需求量, 还可以提高电力企业的经济效益。与此同时, 在应用智能化无功补偿技术的过程中, 避免传统电力无功补偿技术的一些弊端, 具有良好的发展前景。

摘要：近年来, 在信息通信技术的推动下, 我国的城乡电网建设得到了很大的进步, 并促进了电力新技术的不断发展, 尤其是电子自动化补偿技术受到了电力企业的高度重视, 并广泛应用于电网的改造当中。本文通过对传统的无功补偿技术与电力自动化补偿技术的进行简要的概述, 从补偿方式、投切方式、无功控制策略、配电监测功能等多个角度对智能化无功补偿技术进行了分析。

关键词：电力自动化,智能化,无功补偿技术,应用

参考文献

[1]吴立东.电子自动化补偿技术分析[J].黑龙江科技信息, 2015, 9 (16) :48-50.

[2]魏钊.关于对电子自动化补偿技术的思考[J].知识经济, 2013, 12 (07) :121-123.

浅析电力自动化补偿技术 篇8

1 传统无功补偿技术的分析和特征

传统无功补偿普遍采用三相电容器, 三相电容器电荷不稳定、而且对于信号收集比较少。因为三相电容器的风扇等设备对于三相电用电设备来说比较适用, 对于两相电并不合适, 所有很容易出现补偿不足和补偿过量等现象。

传统无功补偿的模式, 没有随着时代的发展和人们对于电力的需求就行相应改变, 因此忽略了电压关系和很多地区无功补偿优化的问题, 在控制电压、电流、功率的过程中, 传统无功补偿应用了传统投切的方法和编码投切方式。而且传统无功补偿不能对配电过程进行监测。

2 电力自动化补偿技术的定义和特点

电力自动化补偿技术是指在电力系统供电过程中, 可以采用减少输送距离和减少变压器的电压和电流等措施降低能耗, 提高设备供电能力的技术。在调整电网电压采用无功补偿技术时, 电力系统显得很大;在调整三相不平衡电路采用无功补偿技术时, 电力系统显得很小。无功补偿技术主要采用电磁感应原理, 通过切割磁感线产生感应电流, 产生感应功率, 经过相应补偿设备进行运载, 通过在电路中接通补偿设备, 将相应的载荷转变成电能。

多种补偿方法。电力自动化补偿技术采用了多种补偿方法, 主要是由分相补偿、动态补偿、固定补偿等多种补偿方式相互进行结合。随着电力自动化系统的不断升级, 同时也出现了很多相应载荷, 种类和形式较多其模式也逐渐复杂化, 所以, 电力自动化补偿技术为了适应发展要不断创新。原有的固定补偿模式已经不能满足电力系统的要求, 将动态补偿技术的融入, 就可以达到预期的效果。在供电过程中三相电不是非常稳定, 会发生供电不平衡的现象, 但是采用单相补偿技术就会增大成本。所以, 要依据电力系统实际情况, 应用合理的补偿技术, 这样不仅能解决载荷不稳定的情况, 能够快速补偿, 而且在提高供电效率的前提下, 可以降低能量损耗, 减少经济损失。

无功控制技术。在电力系统中采用无功控制技术, 可以收集电流信息和三相电压信息, 能实时对电力系统进行监测, 可以将无功功率作为定值, 把用户设置的数值作为标准值, 根据相应理论合理选择电容器进行组合, 随后可以根据电力系统中三相装置功率的大小, 正确地选择电容器, 进行无功补偿, 在电力系统中应用取平补平的规则, 能够实现无功补偿, 大幅度提高补偿的准确性。

多种投切开关。投切开关在电力系统中, 应用比较普遍。主要的投切开关主要是由以下几种组成。机电一体化智能型真空开关, 应用了永磁操作技术和低压真空灭弧原理, 这种投切开关有很高的安全系数, 在开关投切时设备损耗比较小, 在市场中颇受欢迎。机电一体化职能开关, 主要采用的是将固态继电器和接触器进行合理并联的方式, 这种开关拥有很多的优势, 不仅仅可以让电网快速投切, 还可以降低电力系统传递过程中的能量损失。由于其成本较高和电荷稳定性较差等原因, 使其失去了应用的空间。

电力系统监测系统。电力系统中的监测技术是指把配电变压器、通信技术进行有效的结合, 形成一个全面的电力系统监测, 在监测低压配电网的线路损失普遍采用的方法, 在电力系统中存在了自动监测系统的时候, 可以准确地了解电网的运行情况, 给电网控制人员提供有效信息, 为设计人员在进行设计时, 提供有价值的参考, 也为电力系统的安全运行提供了保障。

3 提高电力系统中补偿技术的措施

对于电力系统中的工作人员, 要经常对其进行电力知识的培训和讲解, 减少知识盲区, 提高专业技能。在对工作人员进行培训的过程中, 应该讲无功补偿的知识和平常的电力知识进行穿插传授给技术人员, 让其了解先进的补偿技术能够减少损耗, 降低人们的消费等优势。

可以根据讲授的课程知识, 进行一些课程设计, 这样更能帮助工作人员了解无功补偿的技术。在进行设计的时候, 要充分考虑当前的实际情况, 正确选择无功补偿的装置, 保证装置能够正常运行。为了减少对无功补偿的不利因素, 要考虑到低谐波对补偿装置的影响。在线路正常供电情况下, 选择适合其应用装置, 这样在线路传输中可以快速进行补偿, 提高了补偿效率和补偿质量。

4 结束语

由于无功补偿技术能够满足人们用电需求, 在电力自动化补偿技术中优势较多, 应用越来越广泛。但是, 面对用电量逐渐增加, 在电力系统中如何降低用电事故发生保证更高的供电效率和降低能耗, 是所面临的重大难题。作为工作人员一定要尽职尽责, 以用户安全为主要任务, 学习新知识, 努力提高自身技能和综合素质。本文主要是针对无功补偿的优点和特点进行分析, 提出一些改进措施, 对于无功补偿的发展有重要作用。

参考文献

自动补偿技术 篇9

如果采用固定地点装固定量的电容器方法, 虽然投资减少, 但由于未有任何保护, 在运行条件恶劣的农网经常发生电容器烧毁事故, 给电网的运行造成安全隐患。且由于是固定投入, 随着线路负荷的改变, 极易造成过补, 从而产生倒送无功, 不但不能降低功率因数, 降低线损, 还造成区域内电压增高, 烧毁运行中的设备, 因此农网中所需的线路无功补偿装置必须能自动投切, 保护可靠, 造价低廉, 安装方便, 才能适应农网线路长、运行条件恶劣的特点。

一、安装位置的确定

无功功率在线路上流动会造成很大的浪费, 因此为了避免这种浪费就需要对无功补偿装置的安装地点进行科学的配置。对感性负荷较大用户, 应在用户处直接进行无功补偿, 以补偿感性负荷及变压器绕组的无功损耗, 并随无功负荷的变化而自动投切电容器。对于一般公用配电线路, 当无功补偿系统处于独立工作状态时, 补偿点的选取直接影响到补偿效果。尤其在距离较长的线路上进行集中补偿, 例如农网配电线路, 其补偿点的影响更加明显。安装点的选取与线路上负荷的分布情况直接相关。

通过数学计算分析可以得到:当安装一组电容器组时, 其最佳装设位置应在距线路首端三分之二处, 即l1=2L/3, 此时线路损耗最小, 这就是所谓的“三分之二”最优补偿原则。

目前一些新型的无功自动补偿装置, 可以根据配网无功潮流分布情况实时补偿, 达到最佳效果。如果线路很长, 还可根据负荷情况选择两处补偿点, 一处安装在线路2/5处, 另一处在4/5处。一些距离很长或带有特殊负荷的线路为了保证补偿效果, 往往在一条线路上安装多台补偿设备。对于补偿电容器组的数目, 为运行维护方便, 一般不宜超过3组。如果计算出的最佳装设位置离变电站母线太近时, 应适当后移。

二、补偿容量的确定

配电线路安装电容器组的最佳容量是按最大限度降低线损的原则确定的, 最佳容量为线路平均无功负荷的2/3。对此, 要求收集整理近两年的线路运行数据, 统计汇总, 确定无功补偿容量。

安装在线路上的电容器组, 主要补偿的是配变励磁无功损耗和线路上电抗消耗的无功功率。多负荷点的10 k V配电线路的补偿位置应在配电线路距首端2/3处, 补偿的容量应为无功负荷的2/3。在确定具体某一条配电线路的补偿时, 应充分调查该线路的平均无功负荷和最小无功负荷, 这些数据可以从运行日志中获得。当线路的最小无功负荷小于平均无功负荷的2/3时, 考虑到无功不应倒送, 可固定安装补偿装置, 但应按最小无功负荷确定固定补偿容量。当线路中有较大无功负荷点时, 除应考虑与线路首端的距离外, 还应考虑大的无功负荷点位置。此外, 选择电容器时还应考虑电容器的过电压能力、耐受短路放电能力、涌流、运行环境和电容器的有功损耗等因素。

三、接线方式

由于补偿电容器的接线方式直接影响到电容器的安全, 通过科学合理的接线方式, 可以很好地协调配置电容器, 大大减少并联电容器事故的发生。目前在10 k V配电系统中, 并接的补偿电容器组的接线方式大体可分为星形接线、双星形接线和三角形接线三种。

对10 k V系统进行无功补偿时, 采用星形接线且中性点不接地方式, 电抗器一般安装在电源侧, 也可安装在中性点侧。从电气特性上讲, 两者的效果是一样的。装于电源侧可以限制电容器短路造成的短路电流, 一般常用此方式;安装于中性点侧有利于降低电抗器的绝缘水平, 可避免电容器相间短路对电抗器的冲击。

四、无功补偿装置的保护功能

并联电容器补偿装置出现故障有以下几点原因: (1) 电容器自身的出厂质量不合格; (2) 电网运行参数与运行状态不匹配, 等等。这些因素直接或间接地影响到设备的正常使用, 进而使得电容器在工作过程中出现故障, 危及工作人员的生命安全与供电企业的经济效益。就此而言, 10 k V柱上无功自动补偿装置的保护功能要日趋完善, 尽量避免故障的发生, 这样对有效地提高功率因数、降低电能损失、减少设备损坏、提高电网的可靠性有重要的意义。

五、结论

在配电网中, 高压配电线路是很重要的无功电源, 但不能满足负荷对无功的需要, 所以在配电网中需设置一定的无功补偿来补充无功功率, 以保证用户对无功的需求。一是补偿后供电网络的无功线损减少到最低水平, 以获得最大的降损节电效益;二是争取使功率因数提高到尽可能高的水平, 以便得到较高的电能质量和经济效益。

参考文献

[1]方向晖.中低压配电网规划与设计基础[M].北京:中国水利水电出版社, 2014

自动补偿技术 篇10

1 自动跟踪补偿消弧装置概述

在当前城市建设持续发展的过程中, 配电网系统的发展务随着城市发展规模的脚步而不断的扩大, 这直接促使其中所涉及到的线缆、配电线路等多个方面的建设不断增多, 其配电网体系之中所涉及到的电网容量等方面的问题, 也逐渐由于发展趋势的转变而呈现出了新的态势, 尤其是电流工作本身与电容量本身超出了一定范围之后, 如果说没有良好的防护措施, 那么就极易导致单相接地故障的出现, 从而影响到城市电缆使用过程中的稳定性。而要使得这一故障现象能够得到有效的解决, 就必须要采用自动跟踪补偿消弧装置技术来确保电力系统自身运行过程中的安全性和稳定性。

1.1 自动跟踪补偿消弧装置概念

针对我国当前的电网故障现象数据分析和总结来看, 由于单相接地因素所导致的电网故障现象已经占到了总体故障的60%比例以上, 并且从这一数据的分析安全性来看, 电力系统自身所具有的可靠性在与其他条件完全先天功的情况下, 导致故障出现的主要因素, 主要是受到中性点的接地工作是否科学合理的影响。所以, 在当前电力系统工作建设的过程中, 要确保自动跟踪消弧补偿装置所具有的安全性, 就必须要以科学合理的中性点接地作为重要基础, 通过这一环节, 也能够从侧面判断出该环节的各个部分是否具有安全性、稳定性。自动恩补偿消弧装置这一技术本身是从以往的消弧线圈作为原理基础, 经过改革提升之后所形成的一种自动化、系统化、智能化的电力系统运行保护措施。从其具体的执行原理来说, 该措施是当前电网系统运行过程中, 最为合理、科学的一种电网管理方式。

1.2 作用

总所周知, 在电力系统中发电机、变压器和配电网都是不可缺少的重要组成器件, 其在工作中工作是否合理、安全直接决定着社会经济的发展情况, 也关系到人们生活水平。因此做好自动跟踪补偿消弧装置的应用十分关键。目前, 我们常见的自动跟踪补偿消弧装置是基于传统的线圈补偿装置基础上形成的, 是一种不接地保护装置和保护体系。

2 自动跟踪补偿消弧装置构成

在目前的社会发展中, 以中性点不接地保护装置为主的新型电力保护系统越来越受到业内人士的重视, 其是接地故障有电容电流流过的时候, 由于电容发生一定的变动而产生电网出现中性点移位电压, 从而保障电网系统运行安全、稳定。一般在目前的配电网系统中, 常见的自动跟踪补偿消弧装置通常都是有接地变压器、计算机控制系统共同构成的。

2.1 接地变压器

接地变压器的应用和存在主要是通过其引出中性点位置, 并针对其一次绕组在使用中存在的各种结构形态分析, 采用“Z”形状来进行连接, 这种连接方式的出现能够有效的使配电网工作中出现的零序磁通相互抵消和降低, 以便在应用中补偿电流的良好输出。

2.2 可调电抗器

以调铁芯气隙为基础的可调电抗器为主的新型补偿装置应用是自动跟踪补偿消弧装置中最为关键的环节, 是补偿电流在应用中能够持续通过可调电抗器输入到电力系统中, 同时对电力系统中出现的问题及时的进行处理, 从而降低零序阻抗现象的出现。

2.3 控制阻尼柜

控制阻尼柜在电力系统中可以分为上下两个不同的构成部分, 其中上部的控制阻尼柜采用不锈钢绕制成的阻尼电阻, 这种电阻的应用主要在于阻尼谐振过电压, 限制弧光接地电压。而下部控制阻尼柜则是以计算机控制系统端口为主构成的。

3 装置工作的原理、功能及其运行情况

3.1 调感原理

当电网中性点位移电压UN大于相电压的70%时, 计算机就认为发生了单相金属性接地故障。因此对接地电流进行补偿, 立即退出串联在电抗器与地之间的阻尼电阻, 测量系统处于闭锁状态, 计算机面板上的故障灯亮, 并显示中性点电压, 电感电流, 电容电流, 残流等故障参数。当接地故障消除后, 又立即投入阻尼电阻, 自动打印故障发生的时间, 时间长度, 残流等参数并恢复故障前的测量调感。

3.2 装置功能

状态识别功能调抽头补偿方式, 调气隙补偿方式都是根据中性点位移电压的变化而进行跟踪的, 运行方式的变化会引起脱谐度的变化, 从而引起补偿电网中性点位移电压的变化。但有些干扰也会引起中性点位移电压的变化, 如绝缘子泄漏, 单相爬弧, 断线以及线路下的树木对导线放电等。

4 结束语

综上所述, 对于配电网本身来说, 在自动跟踪补偿消弧装置实际运行的过程中, 务必要采取科学合理的措施来对其进行控制、分析, 并且依据装置在实际运行过程中所呈现出来的各种不同问题进行全方位的控制, 避免任何问题的出现, 最大限度的健全措施应用以及技术应用。但是还必须要加以重视的是, 该技术在实际应用的过程中极有可能遭受到发展条件以及破坏性污闪等方面的影响, 所以, 在对自动跟踪补偿消弧装置技术进行应用的过程中, 务必要及时的对故障问题进行处理, 以此来保证技术应用的高效化。

摘要：进入二十一世纪以来, 在我国科学技术飞速发展的过程中, 我国的国民经济水已经得到了极大的提升, 而人们的生活在不断的丰富, 对于电能方面所提出的针对性需求也在不断的提高。因此, 大力提升电网运行过程中的安全水准, 已经成为了电力行业领域必须要进行深入研究的一个重要课题。尤其是电力系统运行过程中所涉及到的自动跟踪补偿消弧装置, 已经成为了我国当前配电系统发展过程中所涉及到的一个极为核心的组成部分。本篇文章主要针对配电网在实际运行过程中的自动跟踪补偿消弧装置技术进行了全面详细的探讨, 以期为电力行业进行用电水平提升建设的过程中提供参考。

关键词：配电网,消弧装置,电力系统,研究

参考文献

[1]马心良, 毋付安, 李景禄.ZXB自动跟踪补偿消弧装置在配电网中的运行[J].电网技术.1998 (12)

自动补偿技术 篇11

【关键词】无功补偿技术；电气自动化；应用分析

引言

无功功率补偿简称无功补偿，在供电系统中起着降低供电变压器及输送线路的损耗，改善供电状况的巨大作用。而电力能源是我们日常生活生产中必不可少的重要能源。近几年，我国的经济迅速发展，电气自动化行业也有了长足的发展，在这个过程中，无功补偿技术越来越受到重视，并得到了广泛的应用，已然成为电力供电系统中一个不可缺失的组成装置。

一、无功补偿的原理

无功补偿的原理就是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路时，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功补偿的原理。

二、无功补偿的作用

（1）增加供电企业经济效益

实施无功补偿，可减少发电设备以及供电设备的容量，从而降低成本。可以增加电网中有功功率的比例常数，减少线损率，从而提高电能的利用率和电网的稳定性。这对企业供电企业的经济效益也有着直接的联系，因此，实行无功补偿是很有必要的。

（2）降低电能损耗，改善电能质量

电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。合理安装补偿设备可以改善电压质量，从而改善整个供电环境，。

（3）调整三相不平衡电流

按照“王氏定理”中的在“相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。”的原理，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，进行无功补偿，那么不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。

（4）延长机器使用寿命

无功补偿相对于集中补偿和分组补偿是一种较为完善的补偿方式，有利于降低电动机起动电流，减少接触器的火花，提高控制电器工作的可靠性，延长电动机与控制设备的使用寿命。

三、无功补偿的方式

无功补偿按其安装位置和接线方法可分为三种补充类型：高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中补偿区域最大，效果也好的是低压就地补偿。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大，电容器利用率也低。而高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小，利用率也高，且能补偿变压器自身的无功损耗。所以各自都有着优缺点，都有着相适应的应用范围，我们在选择的时候应结合实际情况、确定了使用场合和使用目的后，再进行取舍，使三种补偿类型可以恰当使用，各司其职。

四、无功补偿在电气自动化中的应用

（1）有源滤波器与无源滤波器结合

滤波器主要分为有源滤波器和无源滤波器。主要作用是让有用信号尽可能无衰减的通过，对无用信号尽可能大的反射。滤波器一般有两个端口，一个输入信号、一个输出信号，利用这个特性可以选通通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得到一个特定频率的正弦波。滤波器是由电感器和电容器构成的网路，可使混合的交直流电流分开。电源整流器中，即借助此网路滤净脉动直流中的涟波，而获得比较纯净的直流输出。有源滤波器和无缘滤波器的组合目前是作为电网谐波抑制课题研究的一个发展方向，还在进一步的探索之中。二者的结合，可以滤除电流的谐波，从而使配电网清洁高效，满足国家对配电网谐波的要求。电流中的谐波过多还会引起系统的不平衡，所以该项技术的应用还可以因谐波而产生的系统不平衡问题，进行适度的无功率补偿，抑制电网谐振。

（2）真空断路器投切电容器

电力系统的无功补偿可通过安装同步补偿机、安装电容器组等方式来提高电网功率。在投切电容器组中，真空断路器投切电容器有着很多的优点，可以很好地解决一些实际问题。首先，真空断路器有着上万次的机械动作寿命。在运行过程中，真空灭弧室触头无需维修，可经受高温，并且对环境无污染。但也存在着缺点，由于在合闸时，电容器上会产生很大的过电压，因此会对设备造成一定的损害。同时，它的开关使用寿命有限，所以对于动态补偿也造成了一定的影响。

（3）固定滤波器及晶匣管调和器的结合

固定滤波器的设计与实际所需的谐波有关，再按谐波要求设计的基础上反并联晶匣管调和器，串联电抗器。其工作原理是通过改变晶匣管的触发角来调节流过电抗器的感性电流，与并联滤波器中容性无功补偿电流平衡，从而满足对功率因素的要求。它们所具备的优点是需要的晶匣管数量上，并且固定滤波器可以长期投入使用，二者结合，反应时间短，速度快，调节效果也是非常乐观的。但是也存在着一定的缺点，那就是在运行的过程中也会产生一定量的谐波。

（4）可控的饱和器和固定的滤波器

可控的饱和器和固定的滤波器的应用主要是通过调节饱和电抗器的磁饱和程度来改变流入回路的磁饱和感性电流。这时感性电流与并联滤波器中的多余的容性无功功率会相互抵消，最后以一种稳定的状态存在。固定滤波器的并联滤波支路可以长期的投入使用，这是它的一大特点和优势，但同样的也有着一些缺点，比如，也会产生谐波，因此长期以往，对于设备会造成损伤和影响，而且在使用的过程中，噪音较大，带来噪音污染。

（5）无功功率补偿控制器

一般无功动态补偿装置由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率和功率因数，通过微机进行分析，计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较，自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令，由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻，实现快速、无冲击地投入并联电容器组。在电网中，不平衡的电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。调整不平衡电流无功补偿装置，就可以有效地解决这个难题，该装置具有在补偿线路无功的同时调整不平衡有功电流的作用。其理论结果可使三相功率因数均补偿至1，三相电流调整至平衡。实际应用表明，可使三相功率因数补偿到0.95以上，使不平衡电流调整到变压器额定电流的10%以内。因此，被十分广泛的应用在电气自动化的设备之中。

结语

电气自动化的潮流正以不可阻挡的雄壮气势涌入到更多重要的大型机构建设之中，因此，无功补偿技术作为电气自动化的重要构成也会不断地被完善。我们应正视目前所存在的问题，挖掘它本身的巨大潜力，不断地进行探索。

参考文献

[1]王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].广西轻工业，2008（5）.

[2]尚晶.浅谈无功功率补偿技术[J].科技风.2009.（14）

自动补偿技术 篇12

1 无功补偿技术概述

这一技术指的是通过对电网的有效调解来确保其运行的稳定性与安全性, 并提高运行的效率, 进而为提升电力系统的供电质量与效率奠定基础。在实际应用的过程中, 其所呈现出的优势作用为:首先, 提高供电的质量。将这一技术应用于电力系统中, 能够提高电网运行的效率, 提升其运行的安全性, 进而实现了供电质量与效率的提升, 满足了当前人们对电力系统供电的实际要求与需求;其次, 降低电网运行损耗, 提升电力企业的经济效益。在电力企业改革与发展的过程中, 面对行业激烈的市场竞争形势, 电力企业要想立于不败之地, 就需要以技术的优势来提升自身的经济效益, 而无功补偿技术的应用就为降低电网运行损耗、提高供电企业经济效益提供了保障。呈现出的特点为:第一, 以感性无功技术的应用实现了对突变电磁转化功率的平衡, 并避免出现电力的损耗;第二, 电感器以及电容器相应设备的应用。这一应用能够将谐波问题进行消除, 进而在降低损耗、提升设备运行效率与质量的同时, 确保供电系统的安全且稳定运行;第三, 无功电压管控服务技术的应用。以无功率的注入来提升电网运行的有序性, 通过有效的管理与操控来实现对电网故障问题的有效解决, 进而实现对电网运行的有效保护。

2 无功补偿技术在电气自动化中的现状

从目前无功补偿技术在电气自动化中应用的现状看, 主要采用的技术类型为:第一, 有源滤波器。这一应用能够通过对电流的互相抵消来满足电源的实际需求, 将其应用于电网中, 能够以自身的优势特点如调解迅速且补偿方便等来提升电网运行质量与效率, 但是, 这一设备的价格过高;第二, 有无源滤波器的综合设备。其能够充分的发挥出二者的优势特点, 即以可控性与灵活性的特点来实现对电源需求的支撑;第三, 真空断路投切电容器。这一设备虽然在投资上相对较小, 易于实现, 但实际使用的过程中不仅会因为合闸而致使电压升高, 对设备造成一定的损害, 还因自身受到投切开关使用寿命的影响, 不能过于频繁的进行投切;第四, 可控饱和电抗器。其能够实现对电抗器饱和程度的有效调节, 进而实现对电流的改变, 确保电网运行的稳定性, 能够实现长期应用, 但是也存在着一定的缺陷, 即所产生的噪音污染过大且发生谐波的现象, 因此在运行的过程中会对相应设备造成损害。

3 实现无功补偿技术在电气自动化中有效应用的途

3.1 明确使用需求以合理定位使用方向

对于供电系统来讲, 其核心评价标准便是供电的质量, 确切的讲是电能质量的高低, 而电压则直接影响到电能质量, 对于电气自动化系统来讲, 由于阻抗等问题的存在, 致使无功状态频发, 进而因电压的不稳等问题的发生使得电能质量大打折扣。而在实际应用无功补偿技术的过程中, 由于不同的电气自动化系统的要求不同, 所以需要结合系统的实际需求明确相应无功补偿技术的选择, 以充分的发挥出这一技术的优势作用, 提升系统运行的安全性与可靠性, 并提高系统的运行的效率。

3.2 强化对共性问题的重视程度

将无功补偿技术应用在电气自动化系统中, 不仅能够提高系统运行的安全性, 同时还能够实现对相应损耗问题的解决, 进而提升系统运行的经济效益。目前从国内应用这一技术的现状看, 供电系统下变电站已初步实现对这一技术的应用, 试图通过技术优势作用的发挥来提升电网运行的可靠性, 但是, 在实际应用的过程中, 发电机在运行状态下会产生无功流, 并因其的流动致使输电系统运行效率与质量下降。因此, 这就要求要根据无功补偿技术应用过程中共性问题的产生原因, 结合供电区域实际供电需求特点, 按照无功补偿自身所呈现出的特点来实现对补偿方案的优化与完善, 通过合理补偿容量的确定来解决这一共性问题, 确保充分发挥出这一技术的优势作用。

3.3 要合理选择相应的技术设备

通过前文的分析可知, 当前无功补偿技术下的设备种类较多, 且自身所存在的性能特点不同, 因此, 在实际应用的过程中, 需要结合实际所需选择先进的设备, 以充分发挥出无功补偿技术的作用, 并实现技术应用效益的最大化。其中, 对于谐波问题的解决, 目前采用的技术是将有无源滤波器进行整合使用, 借助这一设备可控性等优势来充分发挥出无功补偿的作用。

4 总结

综上所述, 随着科学技术的不断发展, 无功补偿技术的诞生与应用为电气自动化系统实现进一步完善奠定了基础, 从目前无功补偿技术的应用现状看, 一系列设备的应用能够为供电企业实现电网的安全、可靠运行提供技术支持, 且在降低损耗的同时, 提高电力企业的经济效益与竞争实力。为了实现这一技术的有效应用, 要求要在明确实际使用需求的基础上来定位使用的方向, 并要强化对共性问题的重视程度, 合理的选择先进技术设备, 以确保充分的发挥出这一技术的优势作用, 为进一步推进电气自动化系统的发展与完善奠定基础。

参考文献

[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技致富向导, 2012, 14:349+370.

[2]胡育松.无功补偿技术在电气自动化中的应用探讨[J].科技致富向导, 2014, 36:192.