電氣工程及其自動(dòng)化無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

張洪華 饒超平 劉鐵湘

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開人才、技術(shù)、能源、物質(zhì)材料的支持。在國(guó)內(nèi)科技水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提高的今天，國(guó)內(nèi)電力行業(yè)的自動(dòng)化水平獲得了翻天覆地的變化。現(xiàn)如今自動(dòng)化所引發(fā)的動(dòng)力系統(tǒng)變化標(biāo)志著無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)興起?，F(xiàn)本文將展開對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與電氣自動(dòng)化關(guān)系、優(yōu)化方法的介紹，分析無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)使用意義，分析其具體應(yīng)用途徑和現(xiàn)階段情況，介紹電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用方法，希望能夠予以技術(shù)人員一定幫助。

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

前言：在國(guó)內(nèi)科技快速發(fā)展的今天，自動(dòng)化電氣技術(shù)以及自動(dòng)化電氣設(shè)備成功進(jìn)入到了各大行業(yè)，推動(dòng)著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。作為新興技術(shù)，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)如今被使用于電氣自動(dòng)化當(dāng)中。該技術(shù)結(jié)合電氣自動(dòng)化特征，使用諧波與無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠有效降低電力損耗，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、安全運(yùn)行提供保障。也就是說(shuō)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的研究工作具有現(xiàn)實(shí)性意義。

一、電氣自動(dòng)化無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用意義

國(guó)內(nèi)電力當(dāng)前主要有三種形式，分別為低壓網(wǎng)、中壓網(wǎng)、高壓網(wǎng)。這三種模式中的中壓網(wǎng)性能最穩(wěn)定，低壓網(wǎng)與高壓網(wǎng)則相對(duì)來(lái)說(shuō)比較難以控制穩(wěn)定性。在無(wú)功補(bǔ)償這項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)以后低壓網(wǎng)、高壓網(wǎng)穩(wěn)定性獲得了極大地改善[1]。無(wú)功補(bǔ)償這項(xiàng)技術(shù)可以在降低電網(wǎng)損耗的基礎(chǔ)上，提高電力資源使用效率，提升電能儲(chǔ)電量。因此從某些角度來(lái)說(shuō)其在穩(wěn)定電網(wǎng)性能的同時(shí)，還可以減少電網(wǎng)零件損壞程度。

二、無(wú)功補(bǔ)償使用基本要求

（一）電容器條件

在提升系統(tǒng)功率因數(shù)后假設(shè)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際工藝出現(xiàn)矛盾性差異，就需要應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償裝置，常見方法為連接并聯(lián)電容器。使用前有三點(diǎn)因素需要注意。第一點(diǎn)低壓網(wǎng)的功率需要≤0.85，第二點(diǎn)高壓網(wǎng)電壓為10KV或35KV[2]。只有在滿足了上述條件下才可以應(yīng)用電容器保障設(shè)計(jì)與工藝相一致。

（二）變壓器數(shù)量、容量以及電動(dòng)機(jī)選擇

變壓器的數(shù)量、容量以及電動(dòng)機(jī)都會(huì)影響無(wú)功補(bǔ)償這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果。為了確保無(wú)功補(bǔ)償能夠順利融入電氣系統(tǒng)就必須降低線路的感抗。假設(shè)出現(xiàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)條件不一致的情況，需要使用間歇工作制或同步電機(jī)提高電力系統(tǒng)自然功率。

（三）平衡原則

該技術(shù)平衡性體現(xiàn)于兩方面，第一點(diǎn)應(yīng)用低壓電容器補(bǔ)償無(wú)功負(fù)荷，高壓電容器補(bǔ)償無(wú)功電荷。第二點(diǎn)假如用電設(shè)備需要承擔(dān)的負(fù)荷移動(dòng)次數(shù)較多且無(wú)功計(jì)算超過(guò)100kvar應(yīng)當(dāng)用自動(dòng)補(bǔ)償。

（四）補(bǔ)償方法

如果高壓測(cè)功率符合用電要求，則使用低壓補(bǔ)償這種方法補(bǔ)償10KV或35KV[3]。

三、無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用現(xiàn)狀與實(shí)現(xiàn)途徑

（一）應(yīng)用現(xiàn)狀

在國(guó)內(nèi)自動(dòng)化電氣系統(tǒng)快速發(fā)展的今天，為了提高電氣系統(tǒng)功率因素，降低負(fù)序電壓比較常見的方法為應(yīng)用濾波技術(shù)。國(guó)內(nèi)近些年在濾波技術(shù)已經(jīng)取得了非常大的成就，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在諧波治理的過(guò)程中能夠有效減少負(fù)序電壓，提高功率因數(shù)。

（二）實(shí)現(xiàn)途徑

無(wú)功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用主要有三種形式，第一種應(yīng)用真空斷路器無(wú)功補(bǔ)償。這種方式投資少、操作簡(jiǎn)單，因此廣受歡迎。不過(guò)需注意的是應(yīng)用這種方式時(shí)，合閘時(shí)很容易出現(xiàn)瞬間高壓，影響系統(tǒng)補(bǔ)償效果。第二種電阻抗與電容器結(jié)合無(wú)功補(bǔ)償。使用電阻抗與電容器打造諧濾波器，隨后實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。不過(guò)在安裝過(guò)程中必須同時(shí)考慮電抗器與電容器功率，確保可以再提高功率因數(shù)基礎(chǔ)上降低負(fù)序電壓。第三種應(yīng)用電容器、電抗器、固定濾波器無(wú)功補(bǔ)償。在調(diào)節(jié)變壓器的過(guò)程中調(diào)節(jié)電抗器、濾波器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。

四、無(wú)功補(bǔ)償在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

（一）深入了解技術(shù)使用方式與方向

研究與掌握無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用方法意義重大。作為供電系統(tǒng)最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，電能質(zhì)量中的電壓是非常重要的研究?jī)?nèi)容。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)的無(wú)功功率受到阻抗、設(shè)備功率等因素影響。在電氣自動(dòng)化當(dāng)中無(wú)功補(bǔ)償方式主要為AT供電，這種供電所用的設(shè)備為SCOTT變壓器，應(yīng)用晶閘管開關(guān)操作電容投切。該方法能夠有效控制長(zhǎng)輻射路線負(fù)序電壓，契合我國(guó)目前鐵路運(yùn)行情況。

（二）制定補(bǔ)償改進(jìn)方法

無(wú)功補(bǔ)償方案的改進(jìn)能夠發(fā)揮規(guī)劃與引導(dǎo)作用，進(jìn)而提升自動(dòng)化能力。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用需要圍繞電力整個(gè)系統(tǒng)開展，結(jié)合電氣的運(yùn)輸設(shè)備、傳輸電壓情況制定方案。在獲得最佳傳輸效果的同時(shí)降低損耗，提高自動(dòng)化補(bǔ)償效率。因國(guó)內(nèi)電力運(yùn)輸情況特殊，所以需要無(wú)功補(bǔ)償與安裝儀器的配合使用，保障電網(wǎng)順利運(yùn)行。

（三）應(yīng)用先進(jìn)管理方法與技術(shù)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)較為常用的方法包括第一種并聯(lián)混合有緣濾波，這種技術(shù)能夠充分解決過(guò)度補(bǔ)償情況。該方案是自動(dòng)化協(xié)調(diào)補(bǔ)償最常用方法。第二種諧波注入無(wú)功補(bǔ)償。相對(duì)來(lái)說(shuō)這種方法效益更好、成本較低，常用于低壓電網(wǎng)。第三種電壓器電網(wǎng)安裝，該方式能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功分散補(bǔ)償。

（四）加強(qiáng)培訓(xùn)

工作人員的專業(yè)技術(shù)與自身素質(zhì)對(duì)于電力系統(tǒng)能否順利無(wú)功補(bǔ)償而言意義重大，為了使更多人意識(shí)到無(wú)功補(bǔ)償價(jià)值，發(fā)展無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)就必須開展專業(yè)化培訓(xùn)，提升技術(shù)人員工作能力，管理人員管理水平。

結(jié)語(yǔ)：在國(guó)內(nèi)科技發(fā)展、國(guó)家穩(wěn)定建設(shè)的今天，國(guó)內(nèi)技術(shù)水平、研究水平均獲得了顯著提高，面對(duì)這一情況，尤其是電氣自動(dòng)化各種復(fù)雜因素的變化與影響，無(wú)功補(bǔ)償實(shí)際上已經(jīng)成為了研究的必然、研究的趨勢(shì)。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以得知，無(wú)功補(bǔ)償這項(xiàng)技術(shù)可以大幅度提高電力系統(tǒng)的工作效率，并且還能夠有效減少設(shè)備損壞率、電力損壞率。所以有關(guān)部門必須予以無(wú)功補(bǔ)償更多的關(guān)注，引進(jìn)更多現(xiàn)今自動(dòng)化技術(shù)，調(diào)整管理方法，制定屬于自己、適用自己的補(bǔ)償方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓文麗，孫路路.淺談電氣工程及其自動(dòng)化無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（17）：159.

[2]羅晨.電氣工程及其自動(dòng)化無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（13）：169.

[3]盛劍輝，李海玲.電氣工程及其自動(dòng)化無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用[J].江西建材，2018（01）：173+175.

作者簡(jiǎn)介：

張洪華：（1978年12月-），男，漢族，湖北武漢人，本科，講師，現(xiàn)就職于武漢晴川學(xué)院，研究方向?yàn)椋弘姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化。

饒超平：講師。

劉鐵湘：高級(jí)工程師，武漢晴川學(xué)院，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。