電氣自動化中的無功補償技術(shù)分析

楊委東

摘 要：近年來，隨著我國各地區(qū)現(xiàn)代化生產(chǎn)建設(shè)速度的加快，各生產(chǎn)行業(yè)及生活用電需求量不斷上漲。這也對各地區(qū)電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟性以及可靠性提出了更高的要求及標(biāo)準(zhǔn)。作為電氣自動化中的關(guān)鍵技術(shù)之一，無功補償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以使輸配效率和供電質(zhì)量得到大幅提升，同時也有利于降低電力損耗，節(jié)約成本。就高中生而言，了解基本的無功補償技術(shù)，既能夠拓展知識面，又能夠培養(yǎng)安全用電的意識。本文就電氣自動化中無功補償?shù)暮x、優(yōu)點及應(yīng)用進行了簡要探析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；無功補償技術(shù)；應(yīng)用

電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用無功補償技術(shù)除了有利于提高電網(wǎng)輸配電的穩(wěn)定性、節(jié)能降損等優(yōu)點外，還有利于延長系統(tǒng)的使用壽命，降低系統(tǒng)故障率。此外不同的補償裝置應(yīng)用位置的不同也會有不同的優(yōu)勢。當(dāng)前在電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用的小型無功補償箱，安裝方便、接線簡單、易于維護檢修、補償距離小，降損效果更為明顯，這些優(yōu)勢為無功補償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用推廣提供了有力支持。無功補償技術(shù)在我國電氣自動化系統(tǒng)中的進一步普及，對于緩解當(dāng)前的城市能源緊缺問題，以及促進我國經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用。

一、無功補償

電氣自動化系統(tǒng)中利用無功補償技術(shù)可以不僅起到減少線路輸送及供電變壓器損耗的作用，同時還可使功率因素得到有效提升，實現(xiàn)供電環(huán)境的改善和供電效率的提高。在供電系統(tǒng)中補償裝置位置的選擇是否合理至關(guān)重要。若補償裝置使用不當(dāng)或是位置選擇不合理，會增大諧波、造成電壓波動，嚴(yán)重的甚至?xí)φ麄€電網(wǎng)造成損害。目前，在電氣自動化系統(tǒng)中無功補償技術(shù)逐漸得到推廣普及，在城市節(jié)能增效方面發(fā)揮著重要作用。

無功補償技術(shù)即是在電能運輸過程中盡量降低熱轉(zhuǎn)化以及提高供電穩(wěn)定性的技術(shù)。相關(guān)研究顯示，造成電能浪費的根本原因在于交流電在通過負載（純電阻性）時，電能會被轉(zhuǎn)化成熱能，造成電能傳輸中斷。解決這一問題需要研究不同元素所組成的導(dǎo)電體之間的導(dǎo)電能力差異。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，交流電運輸在通過純感性或純?nèi)菪载撦d材料時，能源消耗為零。但現(xiàn)階段并未發(fā)現(xiàn)任何可能的純感性或純?nèi)菪载撦d，目前，世界范圍內(nèi)的研究方向都集中在最大限度提升混合性負載中純感性或純?nèi)菪载撦d所占的比例，從而減少交流電通過負載時轉(zhuǎn)化的熱能，降低損耗，提升利用率。

二、無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用受三個方面的制約。

一是供電企業(yè)補償方式的選擇，當(dāng)前大多數(shù)供電企業(yè)在無功補償時沒有考慮無功功率的情況，對設(shè)備實際無功功率的變化情況未作合理分析，這樣一來就使得無功補償往往在電網(wǎng)高功率運行狀態(tài)下，無法實現(xiàn)真正有效補償。亦或是無功補償在電網(wǎng)電功率負荷運行條件下，補償率超出，進而造成浪費問題。以上情況主要是供電企業(yè)沒有從整體上控制電氣自動化系統(tǒng)，技術(shù)和設(shè)備運用失當(dāng)。無功補償技術(shù)的基本是用戶側(cè)，應(yīng)用的關(guān)鍵在于補償方法的選擇，同時在應(yīng)用中需從整體出發(fā)，充分考慮城市電網(wǎng)的整體能源消耗情況，而非只關(guān)注某一用電側(cè)功率因數(shù)的補償。只有將無功補償技術(shù)應(yīng)用于整個城市電網(wǎng)中，才能夠真正達到節(jié)能降損的目的。

二是企業(yè)輸送方式不合理造成了無功補償技術(shù)應(yīng)用及效果受限，供電單位在進行輸送時，線路流向通常是從高到低，即高壓→中壓→低壓，這樣一來因無功補償?shù)奶厥庑裕瑫斐稍谶\輸工程中，由于距離過大，導(dǎo)致的傳輸失效問題。這不僅無法發(fā)揮無功補償?shù)慕祿p作用，相反還會造成嚴(yán)重的電能損耗。此外，在應(yīng)用無功補償技術(shù)時，還需注意無功倒送問題。無功倒送問題是影響電氣自動化電氣系統(tǒng)中無功補償技術(shù)推廣應(yīng)用的主要原因之一。無功倒送不僅會使輸電線路和變壓器的電能損耗增加，同時還對輸電線路和變壓器的正常使用年限造成影響，提高系統(tǒng)故障幾率。解決無功倒送的關(guān)鍵在于正確設(shè)定無功補償控制器，避免出現(xiàn)控制器接線錯誤的情況。同時在無功補償控制器發(fā)生故障時需及時進行維修，并定期檢測控制器，確保控制器始終處于正常運行狀態(tài)下，最大限度防止發(fā)生無功倒送問題。

第三諧波問題。由于電氣自動化系統(tǒng)中電容器的抗諧波性能偏弱，一旦諧波值超出其承受范圍，就會對電容器造成損害，嚴(yán)重的甚至?xí)p壞其他相關(guān)設(shè)備。同時電容器對諧波還具有放大作用，即諧波在通過電容器時，會瞬間增大，這樣劇烈的波動，會對整個電網(wǎng)供電穩(wěn)定性造成直接影響，嚴(yán)重的甚至?xí)斐烧麄€電網(wǎng)停止運行。現(xiàn)階段而言，無功補償技術(shù)在我國電氣自動化電氣系統(tǒng)中應(yīng)用主要有兩種類型。一是利用電容器達到對電氣自動化系統(tǒng)中單線進行特別補償?shù)哪康摹６抢脝蜗嗷蛉嚯娙萜鳎Ｓ米儔浩髋渲糜谙到y(tǒng)主線中，從而實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的集中補償。集中補償模式相較于特殊補償模式，雖然補償范圍更大，但在補償效率、耐壓性以及實際補償效果方面相對較弱，因而特殊補償模式應(yīng)用更為普遍。

三、結(jié)語

無功補償技術(shù)之于電氣自動化系統(tǒng)，具有完善系統(tǒng)功能，改善系統(tǒng)性能的重要作用。在應(yīng)用中需注意各環(huán)節(jié)操作，避免因操作不當(dāng)產(chǎn)生的不良影響。高中生主動學(xué)習(xí)和了解無功補償相關(guān)知識，對于安全用電、節(jié)約用電意識的培養(yǎng)具有積極作用。同時我國無功補償技術(shù)還必須與時俱進，根據(jù)發(fā)展需要，不斷創(chuàng)新運用方法，探索更科學(xué)的運用模式。

參考文獻：

[1]鄒地長，陳卸水，李人才.淺析無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016，04：151152.

[2]韋星，陳余壽.無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用思考[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，07：204205.

[3]王玲.電氣自動化中無功補償技術(shù)的應(yīng)用研究[J].新技術(shù)新工藝，2015，05：9395.