浅析低压变配电自动无功补偿装置的控制

随着我国经济水平的不断提高，推动了我国电力行业的迅速发展。人们对供电质量提出了更高的要求，电力系统实现自动化是十分有必要的。自动无功补偿技术在将各种技术进行融合后，为低压变配电自动无功补偿技术的运行、管理以及控制提供了安全、可靠的技术保障，对于实现电力系统的自动化控制具有十分重要的作用。因此，本文针对低压变配电自动无功补偿装置的控制进行详细的分析。

无功补偿装置是一种各个电力工厂与高层建筑变电所广泛采用的措施，大多数电力企业运用人工方式进行电容的投切工作，甚至出现长期接用不进行切除的情况。另外，如果负荷出现波动，那么固定补偿可能出现过补偿或者倒送无功功率的现象，进而增加损耗，给电网带来损耗。因此，供电局要对工厂企业的变电所中的无功电度设置倒装置。实现电力系统调度、控制与管理的自动化，对于简便运行管理工作人员的工作、实现运行控制管理的智能化、降低能耗、提升电力系统运行的安全稳定性以及方便运行维护具有十分重要的意义。

一、低变压配电自动化的特性

低变压配电自动化具有综合化、智能化、电脑化以及屏幕化的特性。

1.综合化

综合化，指的是低变压配电自动化功能的综合化。低压变配电的自动化是由多种不同的技术互相融合形成的，其在系统内部具有常规二次设备具备的功能。现在先进的微机保护装置将以往的常规继电器进行代替，微机化的监控装置包含仪表屏、模拟屏、操作屏等装置，具备无功补偿、光字牌、有载调压以及中央信号系统的功能。如果将微机保护和监控装置进行接口，那么能够进行故障录波、测距和信号接地报警工作。

2.智能化

智能化，指的是低变压配电装置运行管理的智能化。综合自动化系统不仅要具备变电所的常规功能，而且还要具备在线自动诊断功能，对自身性能的完好进行实时监测。其中，综合自动化系统具备的功能主要包括自动报表、自动报警、判别处理事故以及电压无功自动调节功能等。

3.电脑化

电脑化，指的是低变压配电结构的电脑化。一般情况下，变电所综合自动化系统主要运用CPU分布结构，其中的主要插件、部件以及功能模块均实现了微机化，其运用分工合作的方式，将网络总线进行连接，形成一个有机整体。

4.屏幕化

屏幕化，指的是低变压配电操作监视的屏幕化。变电所在实现综合自动化后，CRT将常规环境下的模拟屏、仪表屏和操作屏进行替代，将仪表读数和模拟的系统状态显示在CRT的屏幕上。另外，通过结合使用CRT屏幕和计算机键盘鼠标在操作屏上完成跳闸和合闸工作。除此之外，CRT屏幕中的闪光文字代替常规的光字牌报警标志，运行工作人员能够运用屏幕显示器对远方设备进行全面、系统的监控和操作。

二、低压变配电自动无功补偿装置的原理分析

1.低压变配电自动无功补偿装置的要求

（1）要具有过电压保护功能；

（2）处于轻负荷的环境下，不会导致电容器组出现投切震荡的情况；

（3）要确保电容器组能够自动进行循环投切工作，提高电容器和接触器的使用率，增加使用期限；

（4）选择性能安全、可靠、稳定以及不易受环境影响的元器件，方便进行维护工作；

（5）能够随着无功负荷的变化，使其能够自动进行投切电容器组工作，确保功率因数高于0.95，并且不过补偿。

2.选择合适的补偿级数

通常情况下，补偿级数越高，那么补偿的精度也就越高。随着补偿级数的增多，会加大装置的成本和体积，因此，在选择补偿级数时，要对补偿精度和装置成本等因素进行考虑。对于低压变配电无功补偿来说，适宜运用11级补偿级数，其中9级是等容量，能够满足最基本的补偿，另外2级是小容量，用来提高补偿的精度。例如，对于一台180kvar的补偿装置来说，在前9级补偿级数中，每级为18kvar，在后面2级的补偿级数中，每级为9kvar。

3.低变压自动无功补偿控制线路的工作原理

（1）首先，将其中的转换开关SA放置到自动装置的投入位置，因为电流继电器KA2的起动电流整定值比较小，在负荷逐渐增加的过程中，KA2先发生动作，KA2后进行动作，然后与时间继电器KT1接通之后，触点实时闭合，然后断路器与合闸线圈YA进行辅助，断路器QF进行合闸，电容器组主动投入运行。

（2）其次，在投入之后，断路器常闭辅助触点QF处于断开状态，KT1线圈处于失电状态并进行复归工作。随着负荷电流的不断减小，KA1先进行复归工作，然后下降数值，一直降到电流继电器KA2的整定值位置时，KA2进行复归工作，然后常触点进行闭合，继电器KA2得电，断路器进行跳闸动作，进而将电容器组进行切除。

（3）最后，实现常闭触点与合闸线圈之间的串联，防止电容器组在发生故障后依然进行自动投入工作。

三、低压变配电自动无功补偿装置的控制方式与应用

1.低压变配电自动无功补偿装置的控制方式

目前，低压变配电自动无功补偿方式主要分为两大类，分贝时安装方式和控制方式。其中，安装方式主要包括集中补偿方式和分散补偿方式；控制方式主要包括固定补偿方式和自动补偿方式。

（1）集中补偿方式

所谓集中补偿，指的是将电容器集中到低压变配电中的某一个位置，实现对整个低压变配电进行补偿工作。

（2）分散补偿方式

分散补偿，指的是将电容器运用分散安装的方式，将其在感性的用电设备上进行安装，运用电感负载投切的方法实现就地补偿。

（3）固定补偿方式

固定补偿指的是使用具有固定容量的电容器进行补偿工作，并进行同时投入和切除工作。

（4）自动补偿方式

自动补偿，指的是在使用自动投切装置的过程中，跟随功率因数的大小对电容器中的补偿容量进行自动调整，有效的保证低变压配电的功率因数处于合理的范围中。

2.低压变配电自动无功补偿装置控制的应用

通常情况下，我国的电网功率因数在0.5～0.7范围内，有非常大的无功消耗，因此，为了有效的提高电网功率因数，需要通过运用安装并联电容器的方法，来对电网中的感性无功功率进行补偿。低变压配电的无功补偿装置主要分为三种，分别是电动机就地补偿、低压集中补偿以及变压器就地补偿。其主要有以下的接线方式：

（1）电动机就地补偿方式对电容器组接线具有直接起动的作用，其能够实现电容机和并联电容器之间的补偿工作，并使其能够与电动机的接线端子向连接，和电动机进行同时投切工作。电动机与电容器之间不需要安装开关设备。

（2）在对变压器补偿电容器组时，最简便的安装方式是运用接线变压器补偿方式，通过实现低压熔断器与配电变压器低压出线端的连接，随着配电变压器的变化进行切入和切除工作，低压熔断器是并联电容器主要的保护器。

四、结语

总之，无功补偿是无功网损电压管理内容中的基础性内容，由于无功电源与负荷具有零散分布、动态变化的特点，能够确保无功平衡过程的复杂性。如果出现不平衡情况，那么可能会增加网损。因此，在实际的应用中对无功流动的数值进行限定，对距离进行控制，能够有效的确保无功的平衡性，降低网损率，提高正常电压的合格水平。