無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

朱江龍+陳順平

摘 要：隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，電氣自動化也隨之逐漸走向成熟。電氣自動化技術(shù)受到單相電力負(fù)荷變化的影響，并且一些非直接因素逐漸凸顯。鑒于此，本文以無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的重要性，分析目前電氣自動化的實際運用情況，結(jié)合實際情況提出合理運用無功補(bǔ)償技術(shù)的方法。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.178

當(dāng)今社會各個領(lǐng)域均處于高速發(fā)展時期，電氣自動化領(lǐng)域也隨之發(fā)生著翻天覆地的變化。例如，在高鐵牽引系統(tǒng)中使用的電氣自動化技術(shù)等。但是，在轉(zhuǎn)變的過程中問題也出現(xiàn)了。電氣自動化中的缺點：變化規(guī)律的不確定性、非直接因素的出現(xiàn)等都增加了在電路輸送過程中線路的負(fù)序電力、無功功率等。無功補(bǔ)償技術(shù)恰可以解決電氣自動化中的無功功率現(xiàn)象，提高了電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和降低電氣設(shè)備的電能損耗，是電氣自動化在運用方面的改進(jìn)。

1 電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的作用

1.1 無功補(bǔ)償技術(shù)原理在電氣自動化中的運用

在實際生活中分為有功功率和無功功率，有功功率是將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能、熱能等形式；無功功率是指在直接消耗電能的前提下，將電能轉(zhuǎn)化成另一種形式的能，且該種形式的能在電氣使用的過程中可以與電能進(jìn)行定期交換，達(dá)到減小無功功率在輸送過程中的流動，因此降低了線路和變壓器在運輸過程中的電能損耗。

1.2 無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的作用

隨著電氣自動化引入無功補(bǔ)償技術(shù)，提高了電氣自動化水平。在一定程度上達(dá)到節(jié)約電能，降低電能損耗。即無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用不僅避免了無功功率的增加而且提高了用戶用電的損耗，達(dá)到了降低電能的消耗，確保電氣系統(tǒng)的安全運行。在電網(wǎng)中補(bǔ)償系統(tǒng)的無功功率，增加電網(wǎng)中無功功率的比例。即不同的用電設(shè)備在不同的電壓環(huán)境下的無功功率不同，在額定電壓下，其無功功率與電壓保持一致，當(dāng)電力系統(tǒng)的用電緊張時，運用無功補(bǔ)償技術(shù)可以補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功功率，為此達(dá)到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。還可以降低用電設(shè)備容量，減少線損。即為了達(dá)到以最小的成本，發(fā)揮最大化的使用功能。在無功補(bǔ)償技術(shù)下，提高功率因素，同時降低電網(wǎng)中輸電線路的線損，最終實現(xiàn)提升電力系統(tǒng)中有功功率的輸送。

2 電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，在電氣使用上，圍繞提高功率、減低負(fù)序，以達(dá)到電氣自動化的有效利用。我國對電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用需要，大部分是在基波牽引負(fù)荷的無功功率。無功補(bǔ)償技術(shù)主要有以下幾種：

（1）真空短路投切電容器。該設(shè)備在電路輸送中控制電壓，但是在合閘的過程中電壓會發(fā)生很大的變化，因此，在使用該設(shè)備時應(yīng)盡可能的減少頻繁的切換；

（2）可控飽和電抗器，該設(shè)備通過電抗器飽和程度，控制回路中的電流，從而達(dá)到在并聯(lián)電路中將多余的無功功率與電流抵消而達(dá)到平衡。但是該設(shè)備會產(chǎn)生諧波，噪聲較大，在一定程度上產(chǎn)生損耗；

（3）有源濾波器，即是讓電子裝置產(chǎn)生與負(fù)序電流和諧波電流相反的電流，使之滿足電源的要求。該設(shè)備調(diào)節(jié)速度快、靈活、不會產(chǎn)生諧振等特點，但是該設(shè)備價格較昂貴；

（4）固定濾波器、電容器和電抗器的調(diào)壓，該設(shè)備是通過連接低壓母線上的電抗器或者濾波器、調(diào)節(jié)降壓器的低壓側(cè)母線電壓，達(dá)到改變無功功率的目的，結(jié)合加裝晶閘管分接和通斷開關(guān)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)穩(wěn)定無功功率與濾波的作用；

（5）有源濾波器和無源濾波器，該設(shè)備在濾波器的作用下將產(chǎn)生的電流和電荷中的諧波電流進(jìn)行中和、抵消，最終實現(xiàn)電源的要求。雖然無功補(bǔ)償技術(shù)在自動化中得到較為廣泛的使用，但還需不斷深入的探討與分析，以達(dá)到更高的自動化水平。

3 電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的策略

在供電系統(tǒng)中，電能的質(zhì)量受到供電部門的關(guān)注。在電力輸送過程中，功率是影響電氣自動化系統(tǒng)狀況的主要因素。例如，在輸送的過程中產(chǎn)生的諧波，導(dǎo)致整個電網(wǎng)的整體波形畸形，當(dāng)畸形指數(shù)變大時，導(dǎo)致電壓的偏移，電能質(zhì)量受到影響，很可能對整個電網(wǎng)的安全產(chǎn)生影響。

無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的使用，不僅提高了電氣自動化的安全性，還降低了資源的有效配置，在很大程度上，降低了行業(yè)的成本，不僅在資源的利用，還在安全性方面考慮的預(yù)算，都極大減小了行業(yè)的成本。因此，一項好的技術(shù)可以給行業(yè)的推廣和長遠(yuǎn)的發(fā)展帶來更有利的效益。但是，在我國不同地區(qū)的情況不同，因此，在使用無功補(bǔ)償技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的實際情況采取相應(yīng)的手段，并將應(yīng)用方案具體化，防止無功倒送，以確保無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中使用的效益最大化。例如遠(yuǎn)距離的輸送電力，在電力輸送的過程中，通過低壓變壓器，形成無功流的遠(yuǎn)距離傳輸，產(chǎn)生很大的影響。

采用并聯(lián)混合有緣濾波器等一些先進(jìn)的濾波技術(shù)和管理方式，不僅在一定程度上解決了電力牽引負(fù)荷的不可控變化造成的電力濾波補(bǔ)償容量過大的問題，也是一些大型的電氣自動化系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的解決方案，對諧波進(jìn)行定量、定性的無功補(bǔ)償。同時，也有一些電廠采用晶閘管濾波裝置，將濾波在回路中吸收，諧波不在線路中形成通路，進(jìn)而減小電網(wǎng)的污染和危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]王李楊.淺析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J].價值工程，2011，30（06）：79-79.

[2]饒萬里.無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用探析[J].硅谷，2014（20）：119-119，105.

[3]肖金純.淺析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2015（16）：175-176.endprint