無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的作用研究

楊清燕

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是有目共睹的，尤其是一些先進(jìn)的技術(shù)對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用，同時(shí)也進(jìn)一步帶動(dòng)了各個(gè)相關(guān)行業(yè)的成熟和完善。所以，本文就其中的一種技術(shù)——無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的作用進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)；電氣自動(dòng)化；作用

1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的概述

1.1 無(wú)功補(bǔ)償特點(diǎn)

1.1.1 通過(guò)電磁感應(yīng)做無(wú)功補(bǔ)償

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)就是通過(guò)電力設(shè)施以及電磁感應(yīng)運(yùn)行，它不需要任何電壓就能正常運(yùn)行。由于設(shè)備在發(fā)電系統(tǒng)磁場(chǎng)運(yùn)行中，會(huì)受到磁場(chǎng)感應(yīng)以及電流影響，最后讓釋放與吸收的功率平衡；在沒(méi)有熱能、電能轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，沒(méi)有任何變化的功率被稱(chēng)為電磁感應(yīng)型無(wú)功功率。

1.1.2 提高設(shè)備功率

在電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都會(huì)有固定的電容器與電阻，所以利用這些設(shè)備減小對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響。在自動(dòng)化系統(tǒng)中，只要能夠提高設(shè)備運(yùn)行功率，就能保障設(shè)備正常運(yùn)行。在快速發(fā)展的環(huán)境下，電網(wǎng)工作也受到了很大的影響。由于設(shè)備存在能耗，所以整個(gè)電力系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)電力損失，甚至影響系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。在無(wú)功補(bǔ)償缺失的過(guò)程中，它不僅提供了技術(shù)支持同時(shí)也是對(duì)電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的保障。

1.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

1.2.1 負(fù)荷功率因素

在電力系統(tǒng)中，功率因素可以定義成電網(wǎng)與變壓器等設(shè)施中有功功率的比例。一般電網(wǎng)單位都會(huì)期待較高的功率因素。為了擁有較高的功率因數(shù)，必須通過(guò)減小有功功率與傳輸設(shè)施的無(wú)功功率損失來(lái)體現(xiàn)，通過(guò)增強(qiáng)用戶(hù)功率因數(shù)，讓供電設(shè)備更好的發(fā)揮作用，起到提高電壓質(zhì)量的作用。

1.2.2 并聯(lián)電容器作用

在負(fù)荷以及電網(wǎng)端，進(jìn)行電容器安裝，不僅能減小無(wú)功功率比例，還能減省電網(wǎng)損耗，保障電壓穩(wěn)定性，同時(shí)它也是改善節(jié)能環(huán)保以及供電質(zhì)量的重要技術(shù)。提升功率因素，不僅能提高電力線(xiàn)路與變壓器；利用率，還能減少電壓降與損耗量。在這過(guò)程中，并聯(lián)補(bǔ)償是將電容器與補(bǔ)償設(shè)備連接到同一個(gè)電路中，從而達(dá)到提高功率的作用。為此，將使用電容器的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)稱(chēng)為并聯(lián)電容器，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)事業(yè)。

1.2.3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的方法

在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備不僅使得功率消耗小，提升功率因數(shù)，還能充分提高電氣設(shè)備的輸送功率。其常用方式主要有以下幾種：①集中補(bǔ)償；即在高低壓輸電線(xiàn)路中安裝并聯(lián)電容器組。②分組補(bǔ)償；即在配電變壓器低壓側(cè)和用戶(hù)車(chē)間配電屏安裝并聯(lián)補(bǔ)償電容器。③單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償；即在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)處安裝并聯(lián)電容器等。

2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化中的重要意義以及需要注意的問(wèn)題

2.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化中的重要意義

電氣自動(dòng)化無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可以通過(guò)對(duì)并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償記憶對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功率損耗進(jìn)行補(bǔ)償，能夠加強(qiáng)對(duì)供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)的電壓的有效控制，保證在運(yùn)行過(guò)程中電網(wǎng)的穩(wěn)定性，提高了電力資源的利用率，增強(qiáng)整個(gè)電力運(yùn)輸系統(tǒng)的抗干擾能力，降低電力網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中的損耗，提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)輸能力。這對(duì)于節(jié)約企業(yè)電力運(yùn)行成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。

2.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)使用時(shí)需要注意的問(wèn)題

2.2.1 倒送配電網(wǎng)的現(xiàn)象。在實(shí)際情況中，用戶(hù)端反而存在著倒送配網(wǎng)的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象不僅會(huì)損耗電網(wǎng)，且大大的增加了整個(gè)輸電線(xiàn)路的負(fù)擔(dān)。尤其是無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在負(fù)荷低谷時(shí)，無(wú)功倒送現(xiàn)象較嚴(yán)重。

2.2.2 共性問(wèn)題。在變電站輸送工程中，往往是無(wú)功電流的遠(yuǎn)距離傳輸。這就需要對(duì)分區(qū)變電站進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，一般的220kv 變電站無(wú)功補(bǔ)償調(diào)節(jié)的容量不同。因此，變電站的無(wú)功補(bǔ)償要根據(jù)不同的變電站分區(qū)的實(shí)際情況而采取不同的措施，不能一概而論。

2.2.3 諧波現(xiàn)象。無(wú)功補(bǔ)償裝置電容器往往受到電力系統(tǒng)諧波的影響。雖然無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以增加抗諧波性能，但在其運(yùn)行中，自身亦會(huì)形成諧波。同時(shí)，電力系統(tǒng)內(nèi)部的諧波大于電容器的額定容量，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備將無(wú)法正常運(yùn)行。

3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化的作用

3.1 節(jié)約電能，降低電能損耗

隨著電氣自動(dòng)化水平的提高，在有效的降低人力資源投入的同時(shí)，也很大程度的造成了電能資源的浪費(fèi)。因此，在自動(dòng)化中運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，不僅可以有效的避免電力設(shè)備中的無(wú)功功率增加而造成的電能浪費(fèi)；而且提高了用戶(hù)用電的損耗，從而降低了用電消耗，也極大的推動(dòng)了電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.2 補(bǔ)償電力系統(tǒng)無(wú)功功率，增加電網(wǎng)運(yùn)行的功率比例

在電氣自動(dòng)化設(shè)備中，不同的設(shè)備在不同的運(yùn)行情況下都存在著一定的無(wú)功功率，而且無(wú)功功率很大程度上受到用電設(shè)備自身的特點(diǎn)和運(yùn)行電壓的限制。例如，當(dāng)實(shí)際電壓接近于用電設(shè)備的額定電壓時(shí)，用電設(shè)備的無(wú)功功率與實(shí)際電壓的值變化一致；另一方面，電力系統(tǒng)的無(wú)功電源供應(yīng)不足導(dǎo)致電力系統(tǒng)的癱瘓。此時(shí)，利用無(wú)功補(bǔ)償裝置，不僅可以有效的補(bǔ)償無(wú)功功率，還可以促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 降低用電設(shè)備設(shè)計(jì)容量，減少線(xiàn)損

從電力系統(tǒng)設(shè)備的選型角度來(lái)說(shuō)，盡可能以最小的成本發(fā)揮最大化的功能，在節(jié)省成本的同時(shí)，優(yōu)化用電設(shè)備的設(shè)計(jì)和采用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。例如當(dāng)功率因數(shù) cosΦ=0.8 增加到 cosΦ=0.95 時(shí)，設(shè)計(jì) 1Kvar 的電容器相當(dāng)于發(fā)揮了0.52KW 的容量，也就是增加了用電設(shè)備的容量。使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)后，可以大大的提高功率因數(shù)，輸電線(xiàn)路的線(xiàn)損率亦隨著降低，從而提升了電力系統(tǒng)的有功功率的輸送率。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展有著重要的作用，不僅能夠提高電力使用率，還能促進(jìn)電氣自動(dòng)化發(fā)展水平的不斷提高。在具體的電氣自動(dòng)化工程中，要充分掌握無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的要點(diǎn)，確保運(yùn)用過(guò)程的順暢，促進(jìn)電氣自動(dòng)化更進(jìn)一步的提高。