摘要：通过低压变配电的自动无功补偿装置的应用,能够将电网的供电功率有效地提高，还能降低在电压传输的过程中对变压器的耗损。同时，在进行无功补偿装置的控制使用上，还有效提高了供电的效率，使供电环境有了改善，这说明在电力系统的运行过程中，对低压变配电的自动无功补偿装置的管理和应用综合自动化的管理措施非常重要，从根本上改善了电路装置的应用效率。
关键词：低压配电线路；无功补偿；谐波治理技术
当下人们的用电需求与日俱增，对电力供电系统提出了更高的供电要求。但是配电系统在运营的过程中仍然存在着一些问题，谐波的存在就是问题之一。谐波会对电力系统的设备造成一定影响，这些设备会在谐波的作用下性能退化、寿命减少。所以如何有效解决电力系统的谐波问题是值得深入研究的课题。
1低压变配电自动化的特点
1）功能综合化。低压变配电的自动化是将多种科学技术手段融合在其中以保证二次系统功能可以使用。一般都使用微机系统多继电器设备进行保护，微机的监控装置具有无功补偿、信号系统以及调压等功能，还能实现故障录波、小信号报警等功能。2）实现运行智能化管理。变配电自动化的系统不仅能完成自动报警以及实现对故障进行判断的功能，还可以利用在线功能进行自我诊断，对本身的功能实时监控等特点。3）电脑化结构的实现。在变电所内自动化系统都是通过电脑CPU结构进行将变电所内部的插件和功能都进行微机化的处理方式，使其分工合作，利用网络让各个系统之间形成有机整体的形式。
2无功补偿装置的类型和特点
无功补偿装置可以划分为两种，一种是静态补偿装置，这种补偿装置抗阻确定，因此这种装置不能符合无功需求随时发生变化这一特点，所以起到的无功补偿的作用有一定缺陷。只有在稳定不波动负荷的支持作用下，才能使用这种装置。由于这种局限性，静态的无功补偿装置在实际的应用中不是十分广泛。无功补偿装置的另一种是动态的无功补偿装置。科学技术在不断发展，电力系统也得到了很大程度的完善，动态的无功补偿装置得到了广泛的运用，尤其是在低压配电网领域，动态无功补偿装置比静态无功补偿装置有明显的优势。在工作时，动态无功补偿装置会检测电力系统，会分析控制芯片的运转情况，然后让电容器能够根据实际需要自由切换模式。这样就能实现对系统的无功补偿。这种类型的装置有一定的使用优点，就是即使电路中没有电流也没有电压，仍然能够实现电容器的投切，此时机械投切的危害明显降低，装置的使用寿命会有所增加。
3无功补偿装置在低压配电线路中应用时需要注意的事项
3.1详细了解谐波的含量和负载的性质
根据相关实验资料证明，普通的低压电容补偿设备和可以对谐波起抑制作用的成套滤波器都可以使低压无功补偿得到有效的实现，重要的是合理的区分谐波的大小含量和负载的性质。其中测试谐波的含量需要对谐波测试仪进行有效的运用。区分电力负载的性质应该从以下方面引起注意：（1）负载变化的频率和幅度；（2）三相负载统一协调的高低程度；（3）谐波源在负载中的容量。但是在如造纸业、商用大型场所、制造起重设备行业等这些相对比较特殊的场所或行业，用到的容量较大的变频器和荧光灯会比较多，对其抑制谐波的要求较高，所以应该根据实际情况合理的选择所需要的设备。
3.2运用滤波器治理谐波，将线路中的谐波有效过滤
无功补偿谐波治理可以在用户端进行，具体的操作是把有源滤波器或者是无源滤波器植入到用户端。这样就能在用户端实现对谐波的治理。无源滤波器的治理的原理是将谐波电流充分吸收。使用这一方式进行治理需要用到无源网络。无源滤波器的组成部分有电容、电阻和电感。目前这种方式已经得到了广泛的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这项工作的关键之处就是要选择合适的无源滤波器，无源滤波器的种类有单调滤波器和双调滤波器，只有选择合适的滤波器才能起到良好的滤波效果。还有一种方法就是在低压配电网的变电站进行谐波治理，这种方式有着管理便捷的特点，而且能够达到系统化的治理效果。在目前的发展阶段中，这种治理方式普遍使用混合型的电力滤波器，这种滤波器不仅有着有源滤波器的治理特点，还有无源滤波器的治理特点。有着更为良好的配电网谐波治理效果。混合型电力滤波器的工作原理有两种，一种是串联的混合型，另一种是并联混合型。在实际的治理工作中要灵活选择治理原理，力求达到最好的治理效果，让谐波对低压配电网造成的影响降低到可以接受的范围内。
3.3动态无功补偿
3.3.1TCR型SVC
这种装置又叫作晶闸管相控电抗器，从该装置中可以发现晶闸管相控电抗器主要是由一个电抗器及两个反并联的晶闸管并同交流电源相连组成的。实际工作中这种装置主要是通过调整晶闸管触发角大小来改变无功分量，从而达到调整无功功率的目的。需要注意的是，混合型SVC是通过晶闸管相控电抗器同固定式电容器相互配合使用形成的。这种装置的补偿方式，首先是要把需要补偿的容量以及对应的晶闸管触发角及等值电抗值计算出来以后才能够对其进补偿。在计算出来之后还要利用电容器投切换算法以及查表法等多种方式来计算出触发角及投切电容的开关状态。只有这样才能够满足实际需要。同其他类型的补偿装置相比，采用这种装置后就能够实现连续可调补偿，但是在看到这一优点的同时也要意识到，频繁地投切电容器组也会减少装置寿命。
3.3.2STATCOM
静止同步补偿器与SVG相对应，其工作原理是通过调节输出电压幅值和相位来实现与交流系统无功功率的交换。与传统的无功补偿装置相比，STATCOM具有调节连续、谐波小、损耗低、运行范围宽、可靠性高、调节速度快等优点，自问世以来，便得到了广泛关注和飞速发展。
4无功补偿装置在海南低压配网应用实例
海南的某矿井，主、副井提升机都采取晶闸管变流器传动，电机容量都为 1000kW，原来安装的是 ABB 的基波容量为 4600kVar 的永久滤波装置，初期矿井负荷比较小的时候，产生过补偿而无法使用。矿井供配电系统的平均功率因数只有 0.72 左右，被罚款。为了使这个问题得到解决，考虑使用 TCR 动态无功补偿装置实施谐波治理，并使功率因数得到提升。为了使谐波的特征准确掌握，并便于综合分析谐波及无功治理效果，分别对 TCR 动态无功补偿装置无功及谐波综合治理前后的 6kV 母线进线谐波功率和电流因数数据进行了测试。该装置自 2010 年 7 月运行以来其功率因素提升到 0.98 左右，基本滤除了谐波电流成分，因此提高了巨大的经济效益，根据规定上级供电部门对此进行了奖励，冲减了电费支出为 17.24 万元。
结语
为了适应实际需要就必须要加强对配电系统的研究。配电系统在实际工作过程中通常会吸收大量感性无功功率，在系统输送电能容量中无功功率成分增加的背景下就必然会影响到有功功率的输送。为了有效解决这个问题，今后工作中就需要对其进行无功功率补偿。为了达到这一目的就需要应用到动态无功补偿装置。
参考文献
[1]李海，林威．电力系统谐波治理浅析［J］．现代企业教育，2011，34(12):114－115．
[2]王琦.低压无功补偿装置对工厂供电系统的重要性[J].华东科技:学术版,2016(12):257-257.
[3]赵书涛.黄涛.配网线路无功补偿装置谐波治理技术探究[J].通讯世界，2016（09）：125-126.
[4]陈恺，王如玫．电力系统谐波治理与有源滤波器［J］．华东电力，2008，36(8):55－58.
论文作者:任逸章,郭华朋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
标签：谐波论文; 装置论文; 滤波器论文; 无源论文; 低压论文; 晶闸管论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第32期论文;