無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

【摘要】隨著國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用越來越成熟。由于電氣自動化系統(tǒng)中電氣設(shè)備會受到變化程度較為復(fù)雜的電力負(fù)荷影響，給電氣自動化系統(tǒng)帶來不利的影響，電力企業(yè)為了進一步優(yōu)化電氣自動化，使其能夠發(fā)揮更加良好的效果。因此，采用無功補償技術(shù)是非常正確的選擇，這項技術(shù)能夠提高電力企業(yè)社會效益和經(jīng)濟效益，并且提高電氣自動化系統(tǒng)的整體性能。本文將分析無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用效果及現(xiàn)狀，了解其在電氣自動化系統(tǒng)的科學(xué)性、合理性以及有效性。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；無功補償技術(shù)；應(yīng)用分析

城市化進程不斷加快，建筑群如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，使得人們生活水平不斷提高，這也間接的提高了建筑物的用電需求。電網(wǎng)運行中容易產(chǎn)生無功作業(yè)的電能消耗，使得電功率不足或電壓下降，造成用電需求得不到滿足，還會影響元器件的損害以及電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。電力企業(yè)電氣自動化技術(shù)日趨成熟，但是其本身依然存在一些缺陷，這也對電氣自動化系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟效益造成一定的影響。因此，采用無功補償技術(shù)，能夠有效的解決電氣自動化系統(tǒng)中缺點問題。

一、無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用的意義

相較于其他發(fā)展中國家來說，我國經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展處于其他發(fā)展中國家的首列，無論是從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，還是個各行業(yè)各領(lǐng)域都取得非常大的進步與發(fā)展。電氣自動化系統(tǒng)是電力企業(yè)不斷革新與發(fā)展的成果，其在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。然而在較為復(fù)雜的電力負(fù)荷影響下，電氣自動化系統(tǒng)也會隨之發(fā)生變化，從而引發(fā)相應(yīng)的缺點問題。通過這些問題，能夠了解其給電網(wǎng)運行及電力系統(tǒng)設(shè)備造成的嚴(yán)重影響。進而降低了電氣自動化系統(tǒng)的資源利用效率，也降低了電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性，給系統(tǒng)的經(jīng)濟效益帶來一定的影響。

現(xiàn)代電氣自動化系統(tǒng)中存在最顯著的幾個特點是諧波、負(fù)荷、無功功率。對于這一缺陷，很多專業(yè)人士也進行了相關(guān)的討論和研究，但是面臨我國用電需求不斷增長的趨勢，導(dǎo)致給這些不利因素尋求有效的措施變得相當(dāng)被動。這一問題如果得不到有效的解決，不僅對電力企業(yè)，對社會經(jīng)濟的發(fā)展也將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，無功補償技術(shù)的應(yīng)用迫在眉睫，通過采用這項技術(shù)，使得電氣自動化系統(tǒng)中非線性因素得到有效控制及解決，不僅提高了電氣自動化系統(tǒng)的運行性能，還降低了因該缺點造成的重大事故帶來的經(jīng)濟損失。

二、無功補償技術(shù)的含義及原理

（一）含義

在電網(wǎng)中存在一定的電力負(fù)荷，其中大部分屬于感性負(fù)荷，在電網(wǎng)運行過程中需要向相應(yīng)的電氣設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設(shè)備后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)運行向感性負(fù)荷提供、由輸電線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)運行過程中的流動性，使得線路運行和變壓器輸送的無功功率減少，從而降低電氣設(shè)備的電能損耗，給電力系統(tǒng)帶來巨大的經(jīng)濟效益。

（二）原理

電網(wǎng)在運行過程中會輸出兩種功率，一種是無功，一種有功。當(dāng)電能消耗時，相應(yīng)的產(chǎn)生機械能、熱能等能量，并利用這些能源做功，這種情況屬于有功功率；反之，不消耗電能，但是在電氣設(shè)備運行過程中發(fā)生有功功率而產(chǎn)生的另外一種功率，就成為無功功率。無功補償是把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)起來，使得電能在兩種負(fù)荷之間相互轉(zhuǎn)換，這樣感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率進行補償。

三、無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中存在的問題及解決措施

（一）存在的問題

由于無功電能的輸出大多流入變電站電氣設(shè)備中，而在輸送過程中，需要將其送入較低電壓的變電站，這就使得不同地區(qū)的無功電流產(chǎn)生相互交換。在進行無功補償配置的時候，其容量大小不符合相應(yīng)的科學(xué)邏輯，由于很多變電站采用將整組無功電能進行投放切除的方法進行電能容量的補償，這使得在較為復(fù)雜的電力負(fù)荷下電能轉(zhuǎn)變時，無法滿足其平衡的效果。

如果無功功率向輸配電網(wǎng)的傳輸處于倒置狀態(tài)時，這種倒置傳輸?shù)姆绞皆诤艽蟪潭壬显黾恿穗娋W(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性，也帶來一定的電能損耗。另外，在配電網(wǎng)線路中傳輸時還存在相應(yīng)的風(fēng)險，當(dāng)用戶采用固定電容器進行補償且負(fù)荷較低時，就會使無功產(chǎn)生回送的現(xiàn)象。

（二）解決措施

1.加強管理力度

要想降低無功作業(yè)造成的能源損耗，就必須加強無功補償技術(shù)的管理力度，其管理的主要是對電網(wǎng)運行中出現(xiàn)的無功功率采取節(jié)能措施，并對用戶實行側(cè)管理，這樣才能使其認(rèn)識到，任何一個沒有運行或發(fā)生功率活動的容量戶，在無功補償技術(shù)的作用下都會因配置無功功率而導(dǎo)致有功功率的損耗，這樣的轉(zhuǎn)換效果，在很到程度上減少了輸配電線路中的電能損耗。

2.確定無功補償容量大小

根據(jù)不同變電站的實際情況設(shè)定無功補償容量的大小是非常重要的。不同地區(qū)的無功補償容量的調(diào)節(jié)也存在很大的差別。在變電站無功補償在負(fù)荷較低、變壓器進行有效地?zé)o功補償前提條件下，科學(xué)技術(shù)水平地不斷提高，相繼出現(xiàn)許多新型的工藝、裝置以及技術(shù)，其能夠?qū)o功補償容量進行科學(xué)合理的配置，在先進的工藝技術(shù)發(fā)展的同時，工作人員也需要加強自身技能，避免出現(xiàn)無功回送的現(xiàn)象。

3.配電網(wǎng)低壓電容器的補償

在配電網(wǎng)線路的無功補償過程中，當(dāng)電流流經(jīng)正常的變壓器和輸電線路時，這一補償方式很大程度上降低了功率與電能，當(dāng)無功功率系數(shù)較低時，配電網(wǎng)所需的功率就會增高，進而導(dǎo)致線路受損嚴(yán)重。對于變壓器負(fù)荷較大時，需考慮配電網(wǎng)低壓的一側(cè)電容器組，根據(jù)實際情況確定后，在進行補償。

四、無功補償技術(shù)在電氣自動化的應(yīng)用策略

無功補償在電氣自動化的應(yīng)用歷程使得電能使用的質(zhì)量效果具備有效的衡量標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)建立在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及良好防護措施的前提下的，在進行配電網(wǎng)裝置質(zhì)量檢驗時，這衡量標(biāo)準(zhǔn)也是一項重要的指標(biāo)。

在電網(wǎng)運行過程中，電能的穩(wěn)定性會受到電壓大小的影響，因此，在日常用電過程中，穩(wěn)定的電壓決定了電能的穩(wěn)定性能。在鐵路系統(tǒng)中，大部分用電都是根據(jù)滑動的形式進行電能傳輸?shù)?，在其運行過程中，各裝置之間相互摩擦產(chǎn)生火花，這種情況容易給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。針對這種情況，必須采用無功補償技術(shù)將摩擦產(chǎn)生的火花控制在危險系數(shù)之下。從電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的無功功率的系數(shù)、變電站對電力系統(tǒng)電能控制機調(diào)整功能以及機動車的配電網(wǎng)可以了解到，機動車功率的因數(shù)大小決定著其依靠電力運行的效果。

五、結(jié)語

電力企業(yè)的發(fā)展決定了電力系統(tǒng)運行的能力及效果，但是在電網(wǎng)運行過程中，因設(shè)備運行而出現(xiàn)的故障問題是不可避免的，這其中或多或少存在一些不可預(yù)測的因素。因此，在面對這種情況時，采用無功補償技術(shù)進行協(xié)調(diào)和防護，能夠有效改善電網(wǎng)運行中存在的缺陷及問題。電氣自動化系統(tǒng)中無功補償技術(shù)的應(yīng)用，必須采用有效的應(yīng)用策略以及成本控制措施，這樣才能夠在系統(tǒng)中取到良好的應(yīng)用效果，對不同形式的控制措施及策略進行綜合分析，切合實際的應(yīng)用才能夠發(fā)揮無功補償技術(shù)的最佳效果和經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]林立群.分析無功補償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用的價值[J].中國科技信息，2013（8）.

[2]劉朋元.SVG無功補償在遠距離供電綜放（采）工作面的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2013（4）.