電氣自動化中無功補償技術及其應用探究

繆赟 趙廣宇

摘? 要：面對社會發展腳步日益加快的過程中我國各個領域得以不斷進步，各項新技術得到廣泛應用。而在電氣自動化技術的具體應用中，智能無功補償技術是一項關鍵技術，將該技術合理應用到電氣自動化中，將會進一步保障電氣自動化技術的應用效果，實現電力能源消耗的最大化降低。基于此，本文就對該技術在電氣自動化中的具體應用策略進行分析，以此來為該技術與電氣自動化的良好發展提供參考。

關鍵詞：電氣自動化;無功補償技術

引言：在供電系統的正常運行過程中，內部電感及相關元器件出現磁場，在電磁場的作用下產生無功功率，阻礙整個電網的正常運行，系統安全性被破壞。在電能的生產和輸出階段，電容相關元器件等必不可少，因此，需要制定相應的補救措施，盡量將這部分無功功率消除，也就是現階段電網系統運行中應用較廣的無功補償技術。該技術能夠提高電流工作效率，降低系統運營功率，有效控制成本，確保整個系統的運行處于平穩狀態。目前，該技術被廣泛用于低壓電網的改造中，取得了顯著的成效。

一、概述

1.無功補償技術的特征

整體來看無功補償技術的作用在于滿足電力網與負荷端的電壓水平，因此會在這些區域設置無功電源，包括調相機、電容器等。目前異步電動機或是變壓器等電感性負荷是無功功率的主要設備，且無功功率一般消耗在異步電動機當中。在目前的架空供電線路當中也有所涉及。此時為了補償供電設備所需的無功功率，會采取無功補償技術手段來改進用電功率因素，讓企業的供用設備保持經濟合理運行。總體而言無功補償技術的技術意義主要體現在多個方面，包括降低供配電系統損耗提升系統利用率、實現系統電壓幅值控制與穩定網絡電壓等，且在降低諧波電流對供電系統破壞作用方面也具有顯著功能。

2.電氣自動化中的無功補償技術的重要作用

要想讓電氣自動化設備中的電磁線圈運轉起來，就需要有一個磁場，而在電磁線圈運轉時就勢必會產生功率消耗的情況，也就是說，當一臺電動機工作之前，就需要建立一個專用的磁場，通過磁場作用使電動機內的電磁線圈的轉子運動起來，帶動電動機同步工作起來，而電動機工作時，主要就是依靠電磁線圈轉子旋轉帶動的，而轉子所需的磁場主要是電源產生的無功功率所形成的，與此同時，電氣自動化變壓器的運行也需要無功功率的支持。一般情況下，用電設備在電源中獲得有功功率時，就同時會獲得無功功率。一次線圈旋轉就會形成相應的磁場，二次線圈旋轉就會產生電壓。

二、電氣自動化控制中無功補償技術的應用

1.在濾波器與電抗器中的應用

在對無功補償問題進行解決的過程中，要想實現電力系統中諧波總電流和無功電流之間的有效補償，一項最根本的措施就是讓有源濾波器在負載條件下產生出和原來諧波等量反向的電流，讓兩者相互抵消。就理論而言，如果這樣的無功補償可以完全實現，便可讓智能無功補償裝置對于有源補償的控制性發揮出最佳效果，讓電力系統實際運行中的功率損失得以靈活補償。但是就實際而言，因為電力系統中的各個設備并非在理想狀態下運行，而是會受到環境因素，人為因素以及設備質量等的各個方面影響，在其供電工程發生變化的情況下，相應的電壓以及電流情況也會呈現出顯著的不同，而要想實現無功補償效果的良好保障，就需要對電力系統內的實際電能質量做到準確衡量，尤其是對其電壓質量的準確衡量。

2.電氣設備運行電流電壓參數自動采集

為實現對電氣設備運行狀態的自動化控制，在完成對其補償控制模型的構建后，對設備電壓和電流進行實時自動采集，通過電壓和電流參數的變化情況反映電氣設備的運行狀態，并為后續電容投切方式控制提供依據。以往對電氣設備運行過程中的采樣方式均是通過測量電壓和電流之間的相位差表示功率因數的方式實現，這種采樣方式只能夠在電壓和電流均為正弦基波的情況下保證采樣數據的準確性。因此，針對這一問題，本文采用三相電路瞬時無功功率檢測的方式對電氣設備運行過程中的電流和電壓參數進行檢測。在采集過程中借助上述引入的無功補償器，通過該裝置提供必要、及時和準確的無功功率數據，通過該數據對投入電容容量描述。在投入電容容量以后，當電氣設備的功率因數發生改變時，則其必定會引起電流和電壓的變化。通過這樣的變化，及時反映出電氣設備的運行狀態。在采集過程中，向無功補償器當中引入工業標準的RS-485通信接口以及DL.T645通信協議，構成組網結構，以此實現對電氣設備運行過程中的電流電壓數據采集和傳輸。

3.在系統回路中的運用

在電氣自動化系統中存在著連續電流，而這些回路電流勢必會消耗一定量的電能，產生電能損耗。為此，在電氣自動化系統的回路中應用無功補償技術，可以有效地解決這個問題的發生，這種補償技術對回路電流的無功補償主要是通過濾波器的原理來實現的。電氣自動化系統電源中的濾波器，是由電容和電感以及電阻共同構成的，通過這些元器件的相互配合和作用，可以有效濾除電路中的指定頻點，從而獲取特定頻率的電源信號。

4.用電客戶中的應用

應用在供電電網中時，給人們帶來最直觀的感受首先是供電質量的明顯改善。我們知道，在早些時期我國的供電設施較為落后，導致許多地方的供電質量十分落后不堪，不僅老是出現供電不足的問題，許多家用電器不是被損壞就是由于供電不足的問題而不能夠正常的使用，這也很大程度上縮短了電器的使用壽命，造成人民群眾心目中的財產損失。甚至也有的地區會時不時的斷開供電的情況，這些都是供電質量不高給用電客戶帶來的不好的體驗。而無功補償技術在電氣自動化的應用，大大改善了這種情況。這一新技術的應用帶來的改變不僅僅存在于電網供電方面，它滲透在我們生活的方方面面，比如我們日常生活中經常會用到的手機觸屏電子設備，其中都存在傳感器的功能，而這些觸屏功能良好且精準的實現，都應用了電路的無功補償技術，依靠大量的電容器件來實現的。

三、結語

隨著科學技術的不斷升級和優化，我國電網系統在運行中的損耗將愈來愈小。相關工作人員要充分發揮現有設備的性能優勢，打造優質的電網體系，不斷提升我國現階段的供電能力。

參考文獻：

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