電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

張娜 苗穎超

摘要：隨著科技的發(fā)展，電子自動(dòng)化的發(fā)展也步入了新的階段，其中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用占有越來(lái)越重要的作用。隨著無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在人們生活當(dāng)中越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，如何合理使用這項(xiàng)技術(shù)成為了一個(gè)重要問(wèn)題。文章就電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在生活當(dāng)中的作用以及實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

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

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）12-0157-02

當(dāng)前在我國(guó)電氣領(lǐng)域當(dāng)中經(jīng)常有如線路損耗嚴(yán)重等問(wèn)題發(fā)生，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)便是為了解決這些問(wèn)題而生。這種技術(shù)能夠使線路在使用時(shí)的損耗程度降到最低，進(jìn)而提供了電氣系統(tǒng)的安全保證，也使電能的利用率達(dá)到了更高的水平。因此，在生活中合理應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，是時(shí)代發(fā)展的必然要求。

1無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的概念

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)又被叫做無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)，它是以電氣自動(dòng)化設(shè)備的本身的性能為基礎(chǔ)，以無(wú)功、諧波和負(fù)序的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行作用以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)淖鳂I(yè)。電網(wǎng)功率因數(shù)的提高、變壓器和線路損耗的降低都可以通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前無(wú)功補(bǔ)償裝置是電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中必不可少的一個(gè)裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)供電效率的保證，以及對(duì)供電的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。補(bǔ)償裝置選擇的是否合理，直接關(guān)系到電能損耗程度的高低，裝置選擇得越恰當(dāng)，電能損耗的程度就越低。一旦無(wú)功補(bǔ)償裝置出現(xiàn)了不符合使用規(guī)范的情況，就會(huì)使供電系統(tǒng)中的電壓產(chǎn)生波動(dòng)，諧波出現(xiàn)增大。

電氣自動(dòng)化的普遍應(yīng)用也帶動(dòng)了高鐵牽引系統(tǒng)、工廠生產(chǎn)等領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步，使生活質(zhì)量越來(lái)越高。但是科技是把雙刃劍，利弊總是相伴而生，在無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，也出現(xiàn)了一些不足之處。自動(dòng)化系統(tǒng)資源和應(yīng)用功能當(dāng)中的不利因素是由單相電力導(dǎo)致的負(fù)荷變化，增加了負(fù)序以及無(wú)功狀態(tài)下的功率，難以使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)行。因此，當(dāng)前電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的探索當(dāng)中最重要的部分是負(fù)序、無(wú)功和諧波。

2電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在實(shí)際當(dāng)中，低壓網(wǎng)、中壓網(wǎng)以及高壓網(wǎng)是我國(guó)一般的三種電力運(yùn)行的模式，其中，中壓網(wǎng)是這些模式當(dāng)中運(yùn)行最為穩(wěn)定的一種，而另外兩種模式的性能都較為欠缺。因此，當(dāng)前電力領(lǐng)域應(yīng)該將控制低壓網(wǎng)和高壓網(wǎng)的穩(wěn)定性作為主要努力的方向，以積極踏實(shí)的態(tài)度解決當(dāng)前電力行業(yè)當(dāng)中存在的問(wèn)題。而無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的問(wèn)世無(wú)疑為電氣自動(dòng)化的發(fā)展提供了一個(gè)全新的方向，合理的在電氣輸送的過(guò)程中利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)能夠在很大程度上提高低壓網(wǎng)和高壓網(wǎng)的穩(wěn)定性，而且還保證了電氣運(yùn)輸過(guò)程中的損耗在人們可控范圍之內(nèi)，通過(guò)穩(wěn)定配電系統(tǒng)和控電系統(tǒng)的電壓來(lái)提高電能的使用效率。綜上，電氣自動(dòng)化當(dāng)中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要有以下四點(diǎn)：

2.1提高電壓質(zhì)量

電壓在使用過(guò)程中損失的數(shù)量直接決定了電壓的質(zhì)量，二者呈現(xiàn)出反比的關(guān)系，電壓損耗的越多，電壓的質(zhì)量就會(huì)越低，電壓損失的越少，電壓的質(zhì)量就會(huì)越高。電壓的質(zhì)量反過(guò)來(lái)又會(huì)影響電氣設(shè)備運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性。而無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)當(dāng)中提高功率因素主要是通過(guò)控制好電路中輸送的無(wú)功功率實(shí)現(xiàn)的，這樣可以使電壓的損失在一定程度上得以控制，保證電壓的質(zhì)量滿足應(yīng)用的需求。所以，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以有效提高電壓的質(zhì)量，幫助穩(wěn)定電氣設(shè)備的電壓。

2.2節(jié)省資金投入

電路當(dāng)中的無(wú)功功率是由無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)控制的，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用當(dāng)中能夠使電路的功率得到大幅度的優(yōu)化，提升功率的因數(shù)，以此幫助企業(yè)節(jié)約購(gòu)買電氣自動(dòng)化設(shè)備所需的資金投入。變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)功率也會(huì)隨著這個(gè)過(guò)程而得以加強(qiáng)，降低了運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備的要求，并且隨著變壓器工作強(qiáng)度的降低，用于輸變電設(shè)備的資金也能夠得到很好的節(jié)約和控制。事實(shí)證明，在生產(chǎn)當(dāng)中，利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的企業(yè)要比未應(yīng)用到無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的企業(yè)在同樣的消耗當(dāng)中，資金投入更少，生產(chǎn)效率更高，大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2.3降低用電費(fèi)用

在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，無(wú)功補(bǔ)償效率可以優(yōu)化電路的功率因數(shù)，使其得到大幅度增長(zhǎng)，減少線路運(yùn)輸當(dāng)中的損耗，避免了電路運(yùn)行當(dāng)中一些不必要的損耗，使居民用電的費(fèi)用得到了很好地控制。

2.4加強(qiáng)輸送能力

電路在輸送功率的過(guò)程中，處于有功功率的情況下時(shí)，功率因數(shù)和傳輸電力功率和視在功率的關(guān)系呈現(xiàn)出反比的狀態(tài)，但是無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的使用極大提高了功率因數(shù)，降低了電氣設(shè)備在使用中產(chǎn)生的實(shí)際功率，電路的負(fù)荷也隨著電氣設(shè)備功率的下降得到了有效控制，進(jìn)而對(duì)電路功率的消耗進(jìn)行了合理控制，最終實(shí)現(xiàn)了電路傳送功率能力的提高。

3電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及實(shí)現(xiàn)途徑

3.1電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在我國(guó)當(dāng)前的電氣自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中，如何有效提高使用效率、使負(fù)序的負(fù)面影響降低，是一直在尋求解決的一個(gè)問(wèn)題，而在人類積極的探索試驗(yàn)下發(fā)現(xiàn)利用濾波技術(shù)的幫助可以很好地抵消在電氣自動(dòng)化過(guò)程當(dāng)中的諧波。在電力技術(shù)部門當(dāng)中，嘗試結(jié)合了無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與其他的不同的部件，使無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的作用得到了更大程度上的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)了雙倍的效果。比如，將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和固定濾波器和可控飽和電抗器結(jié)合起來(lái)，可以在控制感性電流的幫助下使無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的電流和固定濾波器的剩余容性起到減少電氣設(shè)備損耗和節(jié)省設(shè)備維修置換的費(fèi)用的作用;將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與固定濾波器和晶閘調(diào)節(jié)電抗器結(jié)合起來(lái)，能夠在串聯(lián)電路的幫助下相互抵消固定濾波器當(dāng)中的剩余容性和無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)所需的電流，實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性的增強(qiáng)和資源的節(jié)約。

3.2電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)途徑

在我國(guó)目前對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)研究應(yīng)用的實(shí)踐過(guò)程中不難總結(jié)出幾種最常見(jiàn)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用方式：第一，電容器和電抗器的結(jié)合構(gòu)建出的濾波器，可以作為無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的前提條件。在電氣系統(tǒng)實(shí)際的安裝過(guò)程當(dāng)中，工作人員應(yīng)該具備實(shí)地考察安裝環(huán)境的特點(diǎn)并隨機(jī)應(yīng)變的能力，以充分實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)電路工作效率的提高以及對(duì)資金最大程度上的節(jié)約。第二，無(wú)功補(bǔ)償可以在真空斷路器的幫助下得以實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)過(guò)程中，如果電閘在使用時(shí)被工作人員合上，很容易產(chǎn)生高電壓，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)際補(bǔ)償效果產(chǎn)生不利的影響。但是真空斷路器有一個(gè)很明顯的優(yōu)點(diǎn)是操作方法簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，所以仍然受到了很多企業(yè)的廣泛使用。第三，除以上兩種方法外，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)還可以通過(guò)對(duì)電氣固定濾波器和電抗器的調(diào)節(jié)得以實(shí)現(xiàn)。

4電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平日益增長(zhǎng)的大背景下，電氣自動(dòng)化水平的提升離不開(kāi)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在日常生活中的廣泛應(yīng)用，當(dāng)今無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)主要有以下三個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用：

4.1在變電站中使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

變電站是電力系統(tǒng)中一種變換電壓和電流，接受以及分配電能的場(chǎng)所，在變電站中的補(bǔ)償主要是為了使^類用電網(wǎng)絡(luò)效果更好，使電力系統(tǒng)當(dāng)中的無(wú)功功率始終處于平衡的狀態(tài)。因此，當(dāng)變電站對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)償?shù)墓ぷ鲿r(shí)，想辦法提高無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)并且將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的作用發(fā)揮得更好，可以起到更優(yōu)異的實(shí)際效用。無(wú)功補(bǔ)償裝置有幾個(gè)重要的部件是同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)償器等，以及如SHFC型高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的一些設(shè)備，將并聯(lián)電容組安裝在功率為6000伏特至10000伏特的變電站一段和二段的母線上，母線的電壓通過(guò)在電壓質(zhì)量自動(dòng)投切的情況下使用電容設(shè)備得以控制，讓母線的電壓處于科學(xué)的可控范圍，盡量杜絕變電站配電網(wǎng)的電力體系過(guò)壓情況的產(chǎn)生，并控制好配電網(wǎng)中母線的無(wú)功損耗，使變電站配電網(wǎng)中的功率得到很大程度上的提高，優(yōu)化了整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)境，而且穩(wěn)定了電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的效率和操作。以上說(shuō)的這種集中性的補(bǔ)償裝置由于它便利的維護(hù)過(guò)程以及方便集中管理的優(yōu)勢(shì)，使其可以很好地用在變電站10000伏特的母線當(dāng)中，保證電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。

4.2在用戶的電氣自動(dòng)化設(shè)備中運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

在現(xiàn)代生活中，由于電氣自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電氣自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)越來(lái)越普遍的出現(xiàn)在人們的居住場(chǎng)所中，例如新式樓房當(dāng)中的地暖、電冰箱、空調(diào)等，這些設(shè)備的用電需求通常都比較大，人們對(duì)電氣設(shè)備的用電需求和當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)的供電能力和質(zhì)量產(chǎn)生了矛盾。由于這些電氣設(shè)備較高的用電需求，導(dǎo)致產(chǎn)生了高額的用電費(fèi)用，居民的生活壓力較大，對(duì)此，必須合理使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的電壓和電流進(jìn)行控制，以滿足人們的基本生活需求。通過(guò)就地補(bǔ)償?shù)姆绞娇梢院芎玫貙?duì)用電功率大的電氣設(shè)備進(jìn)行無(wú)功的功率補(bǔ)償，減輕電網(wǎng)和居民的負(fù)擔(dān)。

4.3在配電線路中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

分支線路補(bǔ)償方法的使用是配電線路進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償必不可少的條件，這種方法主要通過(guò)平衡分支線路中的無(wú)功功率，使線路中的分支減少對(duì)主干線的無(wú)功索取，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備中無(wú)功損耗的合理控制。應(yīng)該注意的是，在配電線路中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，應(yīng)先分析出線路中各分支實(shí)際中的無(wú)功功率，利用公式科學(xué)的計(jì)算出線路的實(shí)際耗摜隋況，最后補(bǔ)償方式的選擇要根據(jù)具體的電氣設(shè)備種類做決定。一般電氣設(shè)備的無(wú)功耗損隋況是先通過(guò)配電變壓器計(jì)算，接著讓電氣設(shè)備空載運(yùn)轉(zhuǎn)，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算。在這種方式的計(jì)算下可以最大程度上保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，杜絕無(wú)功補(bǔ)償不足的情況的發(fā)生。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上，將無(wú)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(guó)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^、員進(jìn)行研究和創(chuàng)新，以推動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。