無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

高晴 武凱 崔成 王景州 張紅鈺

摘要：無功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化中具有十分重要的作用，可以有效彌補(bǔ)電氣自動(dòng)化存在的缺陷，促進(jìn)其功能完善和增強(qiáng)。因此，有必要針對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行持續(xù)不斷的研究，使其發(fā)揮出更大的作用價(jià)值。基于此，本文對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)概述、意義以及電氣自動(dòng)化中的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;無功補(bǔ)償;技術(shù)分析

前言

無功補(bǔ)償技術(shù)利用電氣自動(dòng)化設(shè)備的自身性能，然后通過無功、諧波及負(fù)序等作用于系統(tǒng)，完成對(duì)系統(tǒng)的補(bǔ)償工作，使線路使用過程中的耗損降到最低，確保電氣系統(tǒng)的安全性。如何正確解決我國電氣自動(dòng)化中的無功補(bǔ)償技術(shù)，以最小的投資換取最大的效益，是每一個(gè)電氣自動(dòng)化企業(yè)所最需要的解決的首要問題之一。

1無功補(bǔ)償技術(shù)概述

在許多電氣自動(dòng)化設(shè)備中，都會(huì)有電磁線圈。為了使電磁閥工作，必須為它建立一個(gè)特殊的磁場。這意味著在電磁環(huán)的工作過程中，功率將被消耗。如果用字母Q表示無功功率，則單位為“Var”。具體地說，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行之前，應(yīng)該事先為它建立一個(gè)特殊的磁場。轉(zhuǎn)子在磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)。也就是說，在電機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場幾乎是由電源中的無功功率形成的。變壓器在電氣自動(dòng)化中工作時(shí)，整個(gè)運(yùn)行過程離不開無功功率的支持。研究發(fā)現(xiàn)，初級(jí)線圈的旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁場，次級(jí)線圈的旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生電壓。因此，如果沒有無功功率的支持，電動(dòng)機(jī)就不能運(yùn)行，變壓器也不能正常工作。一般情況下，只要電力設(shè)備在電源中分別獲得有功功率，就可以獲得無功功率。然而，當(dāng)電網(wǎng)提供的無功功率不能滿足實(shí)際需求時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化設(shè)備得不到足夠的磁場供應(yīng)，從而失去運(yùn)行功率。

2無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的意義

2.1提升功率因數(shù)

無功補(bǔ)償技術(shù)降低能源消耗的原理主要就是因?yàn)樗軌驅(qū)⒕哂腥菪怨β守?fù)荷裝置和感性功率負(fù)荷裝置并聯(lián)在同意電路中，能量可以在兩種負(fù)荷之間順利轉(zhuǎn)換。無功補(bǔ)償技術(shù)的作用就在于能夠在保持供電水準(zhǔn)不下降的情況下，有效降低能源和電器設(shè)備的損耗，提升資源和設(shè)備的利用率。節(jié)約了大量的成本和人力資源，避免了能源浪費(fèi)。現(xiàn)階段，國內(nèi)電氣自動(dòng)化通過無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)用，電氣系統(tǒng)效率顯著提高，發(fā)展也更加迅速。

2.2保證電力系統(tǒng)運(yùn)行效率

基于電氣自動(dòng)化的應(yīng)用設(shè)備在運(yùn)行中均會(huì)面臨功率受限的問題。例如，電力系統(tǒng)存在能源損耗的情況，電壓和負(fù)荷會(huì)有所增加，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)設(shè)備的正常使用。電氣自動(dòng)化中，運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)將無功功率在電網(wǎng)中進(jìn)行科學(xué)分布，有助于提升電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行成效，防治出現(xiàn)損耗現(xiàn)象。無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用，可有效防止電力系統(tǒng)在供電狀態(tài)下因電網(wǎng)功率因數(shù)較低而導(dǎo)致輸電不穩(wěn)定、變壓器損耗較大的情況，使電力系統(tǒng)能快速、高效地完成電力輸送。

3電氣自動(dòng)化中的無功補(bǔ)償技術(shù)

3.1配電線路無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用分析

通過對(duì)配電線路當(dāng)中的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)主要運(yùn)用系統(tǒng)分支線路中的設(shè)備無功功率造成的平衡效應(yīng)對(duì)其線路中的無功消耗等給予補(bǔ)償。這樣可控制或降低分支線路對(duì)主干相關(guān)線路的無功索要。且該補(bǔ)償點(diǎn)也可進(jìn)行自由選擇，比如選擇相對(duì)荷較大的系統(tǒng)分支線路等。在該過程中針對(duì)小分支線路及特殊配電變壓裝置，將其判定是主干線中個(gè)涉及內(nèi)的均勻分支。并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行及需求對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)進(jìn)行明確，在完成補(bǔ)償容量延展后可自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)線路補(bǔ)償容量的變化主要取決于配電變壓裝置空載無功的損耗程度。經(jīng)過該技術(shù)應(yīng)用確保客戶在相對(duì)補(bǔ)償設(shè)施嚴(yán)重缺乏，且線路相對(duì)于在欠補(bǔ)償狀態(tài)中，依然可完成補(bǔ)償無功要求得基本保障。

3.2完善管理制度，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)的先進(jìn)性和穩(wěn)定性是決定無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用效果的重要因素。為此，電力企業(yè)需要有針對(duì)性的加強(qiáng)對(duì)于技術(shù)研發(fā)的投入力度，積極組織科研人員針對(duì)實(shí)際的用電需求不斷嘗試新的補(bǔ)償方式。促進(jìn)相應(yīng)的無功補(bǔ)償技術(shù)新型應(yīng)用方式的研發(fā)推進(jìn)工作。對(duì)于當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的補(bǔ)償技術(shù)中存在不足的方面，也可以有所側(cè)重的提出改進(jìn)措施，以進(jìn)一步提升無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用效率。同時(shí)，電力企業(yè)應(yīng)該在其內(nèi)部加強(qiáng)管理，對(duì)電力工作的進(jìn)行效率和施工方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，保證電力操作的合理性和規(guī)范性。形成流程化，規(guī)范化的電力工作指導(dǎo)體系。

3.3在有源濾波器當(dāng)中的應(yīng)用

有源濾波器在實(shí)際的應(yīng)用過程中，其主要的作用能夠?qū)\(yùn)載電流進(jìn)行更好的保護(hù)，使其達(dá)到電源運(yùn)行的要求。其中在電子裝置中通過有源濾波器的應(yīng)用，有助于相互抵消諧波電與負(fù)序電流相反的電流。其中有源濾波器中通過引入無功補(bǔ)償技術(shù)，不但有助于提升無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)速度，而且還能夠提升電流相互抵消效果。除了當(dāng)前這些優(yōu)勢以外，通過該技術(shù)的有效運(yùn)用，有助于抑制諧振現(xiàn)象，在某種程度上對(duì)電氣元器件起到了很好的保護(hù)，有效的延長了電氣元器件的使用壽命。但需要引起注意的是該無功補(bǔ)償技術(shù)仍然存在一定的問題，即有源濾波器有著較高的成本，這對(duì)于元器件的普及產(chǎn)生了較大的影響，致使需要給予當(dāng)前這一問題足夠的重視。

3.4在電氣自動(dòng)化當(dāng)中的應(yīng)用

無功補(bǔ)償技術(shù)在具體應(yīng)用過程中，需要注重提升相關(guān)技術(shù)。但在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用時(shí)，如若單純依靠提升相關(guān)技術(shù)，則無法實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償技術(shù)的全面普及。基于當(dāng)前這種情況下，相關(guān)部門要注重提高對(duì)該技術(shù)的重視度，要意識(shí)到無功補(bǔ)償技術(shù)的重要性，在保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)獲得最佳補(bǔ)償量的基礎(chǔ)上，還需要結(jié)合具體實(shí)際情況，縮減無功功率的損耗。此外，強(qiáng)化對(duì)電網(wǎng)設(shè)備管理，為了保證無功補(bǔ)償技術(shù)得到科學(xué)落實(shí)，通常情況下主要依靠嚴(yán)格的工作流程及監(jiān)管體系實(shí)現(xiàn)，最大限度發(fā)揮該技術(shù)的作用。不但有助于促進(jìn)電能應(yīng)用率得到全面提升，而且有效的保證了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的效益。

4結(jié)束語

綜上，將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中能夠極大地促進(jìn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)國家電網(wǎng)建設(shè)、企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)、居民日常生活都產(chǎn)生著積極的影響。但是這種技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展時(shí)間還稍短，有著很大的提升空間，這需要專業(yè)的科研人員進(jìn)行研究和創(chuàng)新，以推動(dòng)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。

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