電氣自動化中無功補償技術推薦5篇

時間：2022-10-15 19:06:00 綜合范文

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電氣自動化中無功補償技術推薦5篇

電氣自動化中無功補償技術推薦1

　　1 無功補償技術原理

　　所謂無功補償技術，就是在電氣系統(tǒng)中扮演提升電網(wǎng)功率的角色，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)中對供電變壓器損耗的有效降低，為供電公司提供良好穩(wěn)定的供電環(huán)境。

　　而針對部分小型電力系統(tǒng)，無功補償主要用來調(diào)整系統(tǒng)中三相不平衡電流，而對于部分大型系統(tǒng)而言，無功補償為電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性和安全性提供了有利的保障。

　　針對無功補償?shù)墓ぷ髟矶?，主要可分為兩個部分：有功功率、無功功率。

　　其中無功功率存在一個較為嚴重的問題，就是不能夠進行遠距離傳輸，所以只能針對末端用電的無功功率進行有效補償。

　　因此，需要在供電系統(tǒng)中安裝無功補償裝置，才能使無功補償設備正常運轉，并且能夠與配電變壓器相互抵消無功功率，以此實現(xiàn)提高功率因數(shù)的目標，進而也從整體上減少了供電系統(tǒng)中的無功功率。

　　2 無功補償技術在電氣自動化中的優(yōu)勢

　　電氣自動化技術的發(fā)展，促進了我國很多行業(yè)的發(fā)展，尤其是減少了大量人力物力的依賴，不僅提高了工作效率，還提高運行的準確度，這無論是從社會發(fā)展角度來說，還是從某個具體行業(yè)來說，電氣自動化技術都起到了關鍵性的作用，但是電氣自動化水平越來越高使得電氣自動化技術的缺陷暴露的越來越明顯，尤其是在電能損耗方面，如果不能有效的改變這種現(xiàn)狀，這對能源，資源日益減少的我國來說，無疑是一個嚴重的問題。

　　因此在提高電氣自動化應用程度的同時，盡量減少電能的浪費，成為關鍵的問題，無功補償技術的發(fā)展正好彌補了電氣自動化的這個缺陷。

　　無功補償技術的研發(fā)和應用使得很多的電氣設備降低了自身的電能消耗，對節(jié)約能源起到了重要的作用，這種技術的應用本身也推動了電氣自動化技術的發(fā)展，為我國社會主義初級階段的建設做出了不可磨滅的貢獻。

　　無論哪種設備因為自身的原因，都會或多或少的存在無功功率的現(xiàn)象，假如電氣設備的電壓一直在額定電壓周圍波動，這時，電氣設備的無功功率與電壓之間就存在著一定的關系，通常情況下是，電壓減少，無功功率也會自然的減少，而在這種情況下，如果電力系統(tǒng)中的無功功率電源出現(xiàn)了問題，沒有辦法向系統(tǒng)自身提供一定的無功功率。

　　那么，就會出現(xiàn)系統(tǒng)停止工作的現(xiàn)象，而要讓系統(tǒng)繼續(xù)恢復運行的狀態(tài)，就要對其進行合適的無功補償，這樣不僅能夠有助于提升系統(tǒng)水平，還有利于減少設備的電能消耗，這對整個電力系統(tǒng)來說，意義是非常重要的，變相節(jié)約了電力行業(yè)的成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

　　3 無功補償技術在電氣自動化中的應用

　　3.1 無功補償技術

　　如果應用在固定電抗器或者電容器上，那么兩者就會產(chǎn)生諧波，因此在具體的工程設計時，應該注意考慮有效的濾除諧波，在濾除的同時要保證增加功率因素以及減少負序。

　　這種方法最大的優(yōu)勢就是投資成本低，操作簡便，劣勢就是當電容器合閘的時候，容易出現(xiàn)很強的過電壓，這樣就不能有效的多次進行投切，這就使動態(tài)補償達不到理想效果。

　　3.2 有源濾波器的應用

　　有源濾波器最大程度的實現(xiàn)了電源對總諧波的相關要求，并為額外電流的相互抵消提供了有利的保障。

　　由于安裝該裝置后，其產(chǎn)生的電流剛好與負序電流相位相反，正好可以相互抵消，大大降低了資源的利用率，也達到了很到的效果。

　　另外裝置還具有以下特點，(1)調(diào)節(jié)速度相對較快;(2)補償特性相對比較靈活;(3)性能穩(wěn)定，在運行過程不會產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。

　　雖然該裝置性能和使用效果較好，但該裝置價格昂貴，工程建設投資成本較高。

　　只能根據(jù)部分工程建設實際情況，斟酌配置適量的有源濾波器。

　　3.3 真空斷路器投切電容器的應用

　　該設備設計較為簡單，且成本較低，但是在應用過程中，電容器在合閘時會產(chǎn)生較大的過電壓，從而會導致設備因頻繁過負荷而損壞，通常情況下，開關只有一定的使用周期，如投切的次數(shù)太過于頻繁，則會對設備的補償工作造成一定程度的影響。

　　3.4 正確選擇無功補償裝置

　　由于用戶的用電負荷特性有所不同，所以在無功補償裝置的選擇上，要根據(jù)不同特性選擇相應屬性的無功補償裝置，也將無功補償?shù)氖褂脙r值最大化。

(1)MSC裝置

　　一般來說，MSC裝置多用于連續(xù)性工作制度的工業(yè)企業(yè)中，該裝置能夠使用電設備在長期運行過程中幫助其用電負荷保持平穩(wěn)狀態(tài)。

　　另外可將其安裝在低壓配電室，對一些無功負荷較小的設備進行集中性補償。

(2)TSC裝置

　　該裝置相比MSC裝置來說，有較強的無功補償能力，能夠針對大容量、大負荷的電氣設備進行補償，特別是一些負荷沖擊強和負荷電流變化較大的場合，若選用TSC裝置，就能夠取得很好的無功補償效果。

　　如某個變壓器容量高達1000kvA電壓廠，其中自然功率因數(shù)不超過0.6，根據(jù)該廠負荷沖擊強和無功量瞬時變大的特點，采用了TSC無功補償裝置，并在車間配電室對其進行集中補償，并采用編碼投切的方式對補償容量進行明確分組，進行無功補償后，其自然功率因素高達0.96，該裝置的補償效果立竿見影。

(3)MSC+TSC裝置

　　目前，該裝置多用于大型商場和高層住宅等用電場所，由于這些場所大多擁有較多的動力負荷和單相負荷，因此最好采用混合補償?shù)姆绞健?/p>

　　也有一部分小區(qū)采用的是MSC裝置，但因小區(qū)白天通常電壓負荷較小，主要是電梯運行占據(jù)了大部分電壓負荷，因電梯運行的不連續(xù)性，導致MSC裝置在運行過程中投切頻率高，致使交流接觸器故障率較高，從而導致運行維修量大增，因此不適合使用MSC裝置。

　　根據(jù)該小區(qū)電壓特點，特使用MSC+TSC組合型無功補償裝置，考慮到小區(qū)內(nèi)的電腦等電器量較多，在補償回路中連接了0.5%的電抗器，可有效防止因電器用電的斷續(xù)性而破壞裝置的運行狀態(tài)。

　　另外，在受電端裝配無功補償裝置，還能夠有效降低電網(wǎng)中無功功率的消耗量，并增加功率因數(shù)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將該裝置與有源濾波裝置相結合會有更好的補償效果。

　　4 變電站無功補償技術的應用

　　變電站是一個供電區(qū)域的供電中心，也是電網(wǎng)系統(tǒng)的一個重要組成部分，它是通過不同電壓等級的配電線路向所有用戶進行供電的。

　　一般情況下，配電線路以及電力用戶應按照“分級補償、就地平衡”的原則達到無功功率平衡，從而不會發(fā)生向變電站索要無功電力的現(xiàn)象。

　　無功補償裝置一般是以補償主變壓器無功損耗為主，適當?shù)丶骖欂摵蓚鹊臒o功補償，達到整個電力系統(tǒng)的相對平衡。

　　同時，容性無功補償設備的容量大小是可以根據(jù)變壓器容量大小來確定的，按照主變壓器容量大小的10%～30%進行配置，同時還需滿足主變壓器最大負荷達35～110kW時其高壓側功率因數(shù)不能小于0.95的要求，如果主變壓器的單臺容量大小在40M

　　VA以上時，那么就要求每臺主變壓器裝配不少于2組的容性無功補償裝置，這樣才能保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)的'相對平衡及正常運行。

　　5 配電線路無功補償技術的應用

　　在電網(wǎng)系統(tǒng)中，配電線路的數(shù)量很多，并占據(jù)著不可忽視的地位，配電線路的線損大約占到總線損的60%～70%，所以對配電線路進行無功補償在電氣自動化中是非常重要的，這將大大降低配電線路的功率損耗，避免不必要的資源浪費。

　　對配電線路進行無功補償?shù)募夹g在歐美國家已經(jīng)得到了非常廣泛的運用，目前我國也逐漸采用這一做法。

　　分支線路的無功補償基本上是按照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，在這個過程中要盡可能地減少分支線路向主干線路索要無功的現(xiàn)象，進一步降低無功功率的損耗。

　　在實際應用中，一般是以分支線路所帶配電變壓器的空載無功功率損耗來確定分組的補償容量，這樣可以在最大程度上充分利用資源，避免不必要的浪費，提高社會經(jīng)濟效益。

　　6 結論

　　綜上所述，可知無功補償技術是非常重要的技術，尤其對電氣自動化行業(yè)來說，雖然無功補償技術有著獨一無二的作用，但是也不能盲目使用，只有經(jīng)過仔細的調(diào)查研究，根據(jù)用電負荷的性質(zhì)特點，合理選擇補償方案，配置補償裝置，才能保證在電氣自動化運用中補償效果最佳。

　　本文是筆者多年無功補償技術使用經(jīng)驗的總結，希望為電氣自動化行業(yè)的發(fā)展提供借鑒。

　　參考文獻：

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[3]王超.電氣自動化中的無功補償技術分析[J].廣西輕工業(yè)，(05).

電氣自動化中無功補償技術推薦2

【摘要】無功補償技術的使用過程具有一定的復雜性，需要技術人員熟練掌握無功補償專業(yè)知識，正確認識無功補償中存在的問題以及解決方法。

　　在電氣自動化的發(fā)展過程中，為了促進電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，就需將無功補償技術合理利用到供電系統(tǒng)中去，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展創(chuàng)造更高的價值。

　　本文根據(jù)筆者的實踐經(jīng)驗，對無功補償技術原理、優(yōu)勢及技術應用進行分析和探討。

電氣自動化中無功補償技術推薦3

【摘要】隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科技水平不斷提高，電氣自動化技術及設備在社會各個部門中的應用日益廣泛。

　　針對功率因數(shù)偏低的影響，無功補償技術的應用，在提高電氣自動化供電質(zhì)量的同時，還能最大限度的降低電能損耗量，由此受到人們的青睞. 本文根據(jù)筆者工作經(jīng)驗，對無功補償技術在電氣自動化中的應用進行了探討。

【關鍵詞】無功補償;電氣;自動化;應用

　　引言：在我國科技與經(jīng)濟快速進步的同時，電氣自動化領域也發(fā)生著日新月異的變化，供電、高鐵等領域中都應用了電氣自動化技術。

　　無功補償技術是電力系統(tǒng)重要的節(jié)能技術，通過降低電力網(wǎng)絡和變壓器的損耗，有助于達到節(jié)能減排的目標。

　　一、無功補償和特點

　　1.1 無功補償?shù)淖饔?/p>

　　無功補償主要是通過在負荷端和電力網(wǎng)處安裝電容器或調(diào)相機等無功電源來降低其運作能耗和維持其電壓水平。

　　1.2 無功補償?shù)奶攸c

　　電網(wǎng)中，產(chǎn)生無功功率量最大的設備主要是變壓器和異步電動機，其中一部變壓器的無功功率是運作功率的50%，而異步電動機是60%，其他設備如電抗器、供電線路和整流設備無功功率也占運作功率的20%。

　　從上述數(shù)據(jù)可知，電網(wǎng)中的無功功率主要源于變壓器、供電線路和異步電動機等設備。

　　應用無功補償技術，能夠有效補償耗費的大量無功功率，從而改善電網(wǎng)的電功率因素，確保諸多電力設備節(jié)能高效運作。

　　二、無功補償技術

　　2.1 電力負荷的功率因數(shù)

　　功率因數(shù)的定義為變壓器和電網(wǎng)等設備中有功功率占其可視功率的比例。

　　通常來說，電網(wǎng)都期望高功率因數(shù)運行，高功率因數(shù)的實現(xiàn)主要通過降低傳輸設備無功功率的比例和減少有功功率的損失來實現(xiàn)的，科學合理地提高用戶的功率因數(shù)，盡可能地發(fā)揮供電設備改善電壓的質(zhì)量。

　　2.2 并聯(lián)電容器補償無功功率的作用及方法

　　2.2.1 并聯(lián)電容器無功補償?shù)淖饔?/p>

　　在電網(wǎng)和負荷端安裝電容器，能夠通過無功補償有效的降低無功功率的比例，不僅能夠減少電網(wǎng)線路的損耗，而且還能夠確保電壓穩(wěn)定，是一項改善供電質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保的技術。

　　提高功率因數(shù)不僅可以有效地降低電網(wǎng)有功功率的損耗量，可以有效地降低電網(wǎng)的無功功率的消耗量，而且又可以有效地提高了變壓器與電線路容量利用率及減少電壓降。

　　所謂的并聯(lián)補償就是把被補償設備和電容器直接并接到同一個電路上去，來不斷地提高功率因數(shù)。

　　通常將無功補償技術中采用的電容器叫做并聯(lián)電容器，此種無功補償技術已經(jīng)被廣泛推廣于電網(wǎng)行業(yè)。

　　2.2.2 無功補償電壓的調(diào)整

　　在電網(wǎng)和負載側安裝并聯(lián)電容器，電容器的接入和切斷極大程度的影響了變壓器電壓狀況，因而在應用過程中，變壓器電壓質(zhì)量能夠借助電容器的接入和切斷來進行改善。

　　三、無功補償設計的基本要求

　　3.1 在設計中的變壓器臺數(shù)和容量、電動機選擇要合適，降低線路的感抗。

　　當工藝條件與要求相符合時，可以通過同步電動機的采用和空歇工作制設備的選用等措施，將用電單位的自然功率因數(shù)提高。

　　3.2 在以提高自然功率因數(shù)的方法進行處理后，仍然無法滿足要求的時候，可以通過無功補償裝置達到目的，多采用并聯(lián)電力電容器。

　　如果10kV 或35kV 的高壓電單位的功率因數(shù)在0.9以上，或低壓供電單位的功率因數(shù)在0.85 以上，以并聯(lián)電力電容器做為無功補償。

　　3.3 以電力電容器做為無功補償?shù)难b置，要將平衡原則做為主要原則。

　　低壓的無功負荷通過低壓電容器進行補償，高壓部分的無功負荷通過高壓電容器進行補償。

　　容量比較大且負荷平衡、使用頻率較高的用電設備的無功計算負荷大于100Kvar 時，可在設備附近就地補償。

　　四、無功補償裝置的選擇

　　在實際工作中要認真分析用電負荷特性，根據(jù)不同用電負荷選用不同的無功補償裝置。

　　4.1 TSC 裝置

　　適用于含有大量沖擊性負荷的容量較大、負荷的電流瞬時變化很大，負荷沖擊強、無功負荷瞬時變化大的場合。

　　在這種情況下，若采用MSC 無功補償裝置，電容器根本無法投入運行，不是電容器損壞就是交流接觸器燒毀。

　　若選用TSC無功補償裝置，就可以取得很好的補償效果。

　　例如某壓延廠，變壓器容量為1000kV?A，自然功率因數(shù)在0.6 以下，負荷沖擊強、無功量瞬時變化大，根據(jù)其負荷特性采用TSC無功補償裝置，在車間配電室內(nèi)進行集中補償，總補償容量為330kvar，共分12組(1 組10kvar、1 組20kvar、10 組30kvar)，采用編碼投切方式。

　　4.2 MSC+TSC 裝置

　　適用于高層住宅區(qū)、大型商場、寫字樓等用電場所，這些場所既存在較多的單相負荷又有電梯、空調(diào)等動力負荷。

　　這類負荷采用MSC+TSC 混合補償方式可取得較好的補償效果。

　　例如某小區(qū)原有的無功補償采用MSC 裝置，白天照明負荷很小，主要是電梯負荷(啟動頻繁、運行時間短)，MSC 無功補償裝置既不能滿足補償度的要求，又由于頻繁投切使交流接觸器故障率很高，運行維修量很大，所以就將補償柜退出。

　　五、電氣自動化中應用無功補償?shù)默F(xiàn)狀

　　近些年，我國對電氣自動化中的無功補償技術做了很多深入的研究，為了構成有效的濾波通路、濾除諧波、降低負荷、提高電氣的功率因數(shù)，其中很多無功補償技術的引用目的都是在基波下牽引負荷的感性無功功率，這些無功補償技術主要有以下幾種：

　　5.1 真空斷路投切電容器此設備簡單且投資小，但是在合閘的時候會產(chǎn)生過高的電壓，容易導致設備發(fā)生損壞，而且對于這個設備，不能有過于頻繁的投切。

　　因為它受到開關壽命的限制。

　　5.2 可控飽和電抗器這個設備是通過對電抗器飽和程度的調(diào)節(jié)來改變整個回路的電流，主要讓并聯(lián)濾波器中的多余容性無功功率被感性電流抵消從而達到平衡點。

　　此設備的特點是可以在電氣自動化系統(tǒng)中長期投入;但是它會產(chǎn)生諧波、噪聲較大、對設備來說也會產(chǎn)生一定的損耗。

　　六、電氣自動化中合理應用無功補償?shù)牟呗?/p>

　　6.1 深入分析無功補償在電氣自動化中應用的基本方式和方向。

　　在供電系統(tǒng)中，一個非常重要的評價標準是電能質(zhì)量，而電壓是電能質(zhì)量的最核心的影響因素。

　　常見的很多關于電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)無功狀況多是受到阻抗問題和功率因素問題的影響。

　　我國的電氣化鐵路對無功補償?shù)膽弥饕绞绞茿T 供電方式，用的是SCOTT變壓器，用晶閘管電子開關來控制電容的投切。

　　這個策略在我國鐵路的現(xiàn)狀上看來，能夠很大程度上的降低較長輻射路線上存在的負序問題。

　　6.2 采用并聯(lián)混合有源濾波器等先進技術和管理方式。

　　目前國內(nèi)較為先進的混合式解決方案主要是并聯(lián)混合式有緣濾波的無功補償方案。

　　此方案能夠解決由電力牽引負荷的不可控制的變化帶來的電力濾波器補償量過大的問題，這個方案同時也是對大型電氣自動化系統(tǒng)的補償技術的協(xié)調(diào)調(diào)整方案其主要通過LC和APF的混合，對諧波進行注入式的無功補償。

　　這種方案的成本相對比較低、效益與投資性價比高、適用于低壓電網(wǎng)。

　　七、結語

　　無功補償技術是電力系統(tǒng)重要的節(jié)能技術，通過降低電力網(wǎng)絡和變壓器的損耗，提高電力網(wǎng)絡的功率因數(shù)，應用合理的補償裝置，減少電網(wǎng)電壓波動和限制電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生。

　　將無功補償技術應用到電氣自動化當中時，應當時刻結合電氣自動化系統(tǒng)的具體情況，對不同的系統(tǒng)進行對號人座，根據(jù)系統(tǒng)自身的特點和系統(tǒng)功能的要求選擇恰當?shù)腵無功補償技術。

　　參考文獻：

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[3] 叢民滋，無功補償技術在定西配電網(wǎng)中的應用[J]. 水利電力機械，(10).

電氣自動化中無功補償技術推薦4

　　摘要：自動化電氣設備中日益增強的非線性因素與變化規(guī)律日益復雜的單向電力牽引負荷增加了電網(wǎng)中負序、諧波的注入量和無功功率，對電力系統(tǒng)造成了危害。

　　本文首先分析了在電氣自動化中無功補償技術的作用，進而簡要闡述了無功補償技術在電氣自動化中的應用，以保護電網(wǎng)系統(tǒng)，提高電氣自動化控制設備的穩(wěn)定性。