無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

李巖

摘 要：本文從分析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，探討了其應(yīng)用價值，重點(diǎn)指出了其具體應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案，包括安裝電容器以及固定電抗器，形成單調(diào)諧濾波器的設(shè)計(jì)方案；將電抗器與反并晶的閘管進(jìn)行串聯(lián)的設(shè)計(jì)方案；固定濾波器與可控飽和器同用的設(shè)計(jì)方案；結(jié)合固定的濾波器與電容器、電抗器調(diào)壓的設(shè)計(jì)方案等，以期為相關(guān)的理論研究和實(shí)踐工作提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù)；電氣自動化；應(yīng)用

隨著電氣自動化技術(shù)以及相關(guān)機(jī)械設(shè)備的廣泛運(yùn)用，諧波治理的應(yīng)用問題越來越突出，受到越來越廣泛的重視。無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用能夠?yàn)檫@個問題的解決提供可行之徑。我國目前已經(jīng)就無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中應(yīng)用問題做出了深入的探討，進(jìn)行國外研究經(jīng)驗(yàn)的充分借鑒。在這個背景下，研究無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用的諸多問題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀

無功補(bǔ)償技術(shù)是一種旨在提升電氣使用效率、提升電能運(yùn)行穩(wěn)定程度的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的原理是變化電力負(fù)載功率來對線路損耗進(jìn)行影響。在一般情況下，電力負(fù)載功率的變化和線路損耗之間成反比關(guān)系。線路的損耗程度隨著電力負(fù)載的功率的提升而減少。隨著近些年來科學(xué)技術(shù)的逐漸成熟以及經(jīng)濟(jì)社會的迅猛發(fā)展，我國電氣自動化領(lǐng)域?qū)τ诮档途€路損耗的重視越來越高，因此也對無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用實(shí)踐的資金和科研投入實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步提升。特別是在改革開放政策實(shí)施以來，我國在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下漸漸引進(jìn)國際上的先進(jìn)技術(shù)和管理理念以及經(jīng)驗(yàn)，并且結(jié)合中國的國情逐漸制定出符合我國標(biāo)準(zhǔn)的無功補(bǔ)償技術(shù)設(shè)計(jì)方案，并且在進(jìn)行這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用時不斷完善和優(yōu)化，使其更加適合國情，更加充分地發(fā)揮其降低電能消耗以及提升電力負(fù)載功率的作用。

2 無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用價值

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用越來越普遍，因?yàn)樵诂F(xiàn)在的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，所有的用電設(shè)備都會存無功功率的現(xiàn)象。一般情況下，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中出現(xiàn)的情況是由電壓情況以及設(shè)備運(yùn)行情況引發(fā)的。當(dāng)電壓在額定電壓范圍內(nèi)發(fā)生波動的時候，設(shè)備在進(jìn)行時，無功功率就會隨著電壓的降低而不斷降低。這種情況下，系統(tǒng)的無功電源就無法實(shí)現(xiàn)對無功功率的及時和高效支持，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行受到阻礙，不能進(jìn)行平穩(wěn)高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。在這個背景下，只有對電力系統(tǒng)實(shí)施一定的無功補(bǔ)償措施，才能促進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用實(shí)踐中的眾多優(yōu)點(diǎn)使其得到了眾多企業(yè)的青睞。

3 無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用方案

從我國目前的無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用實(shí)踐來看，不管是無功補(bǔ)償技術(shù)還是諧波綜合治理方面，相關(guān)的從業(yè)人員已經(jīng)對電氣自動化變電進(jìn)行了較多深層次的研究，取得了眾多研究成果。目前具體的研究成果如下。

1.安裝電容器以及固定電抗器，形成單調(diào)諧濾波器的設(shè)計(jì)方案

在無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用實(shí)踐中，電容器以及固定電抗器的安裝能夠?qū)崿F(xiàn)單調(diào)諧濾波器的形成。而在這個情況下，功率因數(shù)也會隨之得以提升，降低負(fù)序，實(shí)現(xiàn)理想的效果。除此之外，這種方案比起其他的設(shè)計(jì)方案來說，投資成本得到大幅度的降低。然而，無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用也存在一定的危險(xiǎn)，比如在操作中容易產(chǎn)生電壓過大的現(xiàn)象，不易進(jìn)行頻繁的投切，會對動態(tài)補(bǔ)償效果造成一定的影響。

2.將電抗器與反并晶的閘管串聯(lián)的設(shè)計(jì)方案

在同時運(yùn)用固體濾波器以及晶閘調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，將電抗器以及反并連晶閘管進(jìn)行串聯(lián)，能夠起到促使合并聯(lián)濾波器的無功補(bǔ)償電流實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)的達(dá)成的效果。這相比其他方案，不會出現(xiàn)電流的不穩(wěn)定的現(xiàn)象。除此之外，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的基本滿足。最后，這項(xiàng)技術(shù)還具有很多優(yōu)越性，比如它能夠長期使用固定濾波器，使用的晶閘管的數(shù)量比較少，能夠?qū)崿F(xiàn)較快的響應(yīng)等。但是它也存在一定的缺陷，比如會產(chǎn)生一些諧波現(xiàn)象，困擾機(jī)器的運(yùn)行。

3.固定濾波器與可控飽和器同用的設(shè)計(jì)方案

將固定濾波器與可控飽和器共同使用，就可以實(shí)現(xiàn)流入感性電流的改變，而這種改變的效果是通過對電抗器的程度以及磁飽和進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。除此之外，經(jīng)由這種調(diào)節(jié)，可以使連濾波器的無功功率的平衡狀態(tài)保持得更為長久。在這種模式下，在進(jìn)行固定并聯(lián)濾波的長期投入時，會將負(fù)荷抵消，因?yàn)槠淠軌虍a(chǎn)生與負(fù)序電流的濾波器相反的電流。比起其他的無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用實(shí)踐方案來看，這種方案有著很多優(yōu)越性，比如操作靈活簡單，節(jié)省時間和成本，能夠提升企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率等。但是這種方案和模式也存在一定的缺陷，比如需要采用的電力電子設(shè)備成本昂貴，而且還需要花費(fèi)很多的時間和金錢對電子電力設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和修理。

4.結(jié)合固定的濾波器與電容器、電抗器調(diào)壓的設(shè)計(jì)方案

為了達(dá)到無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用目的，工作人員可以控制電抗器和濾波器電壓，特別是連接在低壓母線上的，或者調(diào)節(jié)降壓變壓器中低壓側(cè)母線的電壓，改變無功出力狀態(tài)。在工作人員進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，在進(jìn)行通斷的時候，應(yīng)用晶閘管可以被采用，達(dá)成開關(guān)分接的功能。這種模式下，從電氣的壽命理論的層面上看，一般情況下不會受到限制。在這種模式的實(shí)際的應(yīng)用中，為了提升無功功率的穩(wěn)定性，可以進(jìn)行一定的加裝操作，促使濾波形成。從目前的無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用實(shí)踐來看，將無緣過濾器和有源濾波器進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是當(dāng)前的主要研究趨勢，但是這項(xiàng)技術(shù)目前還處于研發(fā)階段。在進(jìn)行有源濾波器的使用時，其中產(chǎn)生的諧波電流相反于負(fù)荷中諧波電流，這樣就可以經(jīng)由相互抵消，實(shí)現(xiàn)總諧波電流的基本要求的達(dá)成。

4 總結(jié)

無功補(bǔ)償技術(shù)操作人員以及其他相關(guān)電氣自動化領(lǐng)域從業(yè)工作者需要投入更多的時間和精力，對無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用的相關(guān)問題開展更為深層的研究和探討，并且在實(shí)踐中進(jìn)行反復(fù)論證，爭取將新的理論研究成果以及新的設(shè)計(jì)方案與實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)電氣自動化水平的提升。

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