淺談電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)

劉建宏

摘要：現(xiàn)階段，我國電氣自動化快速發(fā)展的過程中仍然存在諸多問題。比如輸電線路嚴(yán)重?fù)p耗，電力設(shè)備頻繁損壞，極大程度上影響了我國電力事業(yè)的發(fā)展，無功補(bǔ)償技術(shù)在此情況下成效顯著。通過優(yōu)化電氣自動化設(shè)備的性能，降低輸電線路的損耗，在保持電力供給正常的情況下，確保電氣系統(tǒng)的安全性。文中對電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;無功補(bǔ)償技術(shù);電氣自動化

1無功補(bǔ)償技術(shù)概述

1.1無功補(bǔ)償?shù)母拍?/p>

所謂的無功補(bǔ)償技術(shù)又稱為無功率補(bǔ)償技術(shù)，主要是應(yīng)用到電力系統(tǒng)里，通過該項(xiàng)技術(shù)來提高電網(wǎng)的效率，進(jìn)而降低變壓器的損耗，能夠極大程度上提高供電的效率，改善供電周邊的環(huán)境，當(dāng)我們應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置時，可以很大程度上提高供電的質(zhì)量，同時還可以提高線路的使用壽命，降低電力系統(tǒng)中其他因素的影響，該技術(shù)是提高電氣自動化的有效手段之一。

1.2無功補(bǔ)償技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)

無功補(bǔ)償技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)主要為以下幾點(diǎn)：能從多方面獲取電能，傳統(tǒng)的發(fā)電是有功發(fā)電，該種方式獲取電能主要是通過發(fā)電機(jī)來獲取的，但是無功補(bǔ)償技術(shù)是通過無功服務(wù)獲取電能的方式多種多樣，除了從發(fā)電機(jī)獲取之外，還可以從靜止無功補(bǔ)償器和調(diào)相機(jī)來獲取;進(jìn)行遠(yuǎn)距離的電能輸送時，無功補(bǔ)償技術(shù)的缺點(diǎn)就顯示出來了，一旦進(jìn)行遠(yuǎn)距離的輸送，就會對發(fā)電系統(tǒng)以及受電終端提出了要求，需要這兩端存在著夠大的電壓差，但一旦存在著較大的電壓差，就會使所出輸出的有功功率損耗較大，相應(yīng)的造成供電的效益低，使電器節(jié)能工程開展緩慢，所以無功補(bǔ)償技術(shù)并不適應(yīng)與長距離運(yùn)輸電能;要對電壓進(jìn)行分別控制，在整個電力系統(tǒng)之中，對頻率的控制通常是以有功平衡為主體，然而相對應(yīng)的電壓控制是通過無功平衡來實(shí)現(xiàn)的，但是頻率是全網(wǎng)所統(tǒng)一的，所以想要對電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行控制，進(jìn)而達(dá)到無功平衡。

2無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的優(yōu)勢

2.1平衡電氣自動化應(yīng)用的電流電壓及有用功

無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的具體應(yīng)用突出表現(xiàn)為，對電氣自動化應(yīng)用的電流和電壓程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。通過提高無功補(bǔ)償技術(shù)，促進(jìn)電氣自動化生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低成本，減少資源損耗。由于輸電線路中的電壓電流一旦過大，會對電氣設(shè)備和線路造成破壞，從而影響工作效率，而無功補(bǔ)償技術(shù)的調(diào)節(jié)，能夠有效均衡，提升電氣自動化中的有功功率比例，使現(xiàn)代化電氣自動化系統(tǒng)正常良好地運(yùn)行。

2.2維持電氣自動化應(yīng)用濾波傳輸

電氣自動化生產(chǎn)中的濾波傳輸效率與無功補(bǔ)償技術(shù)有直接關(guān)系，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用效果決定了濾波傳輸?shù)馁|(zhì)量。電氣自動化生產(chǎn)和管理過程中，濾波的穩(wěn)定性是由電抗器和聯(lián)晶管共同處理的，而無功補(bǔ)償急速在加強(qiáng)電抗器中的電壓、電阻穩(wěn)定程度的同事，還保持了聯(lián)晶管中的電流傳輸強(qiáng)度，提高電氣自動化應(yīng)用中的無線電波傳輸穩(wěn)定性。

2.3有效控制電阻

無功補(bǔ)償技術(shù)的原理是通過調(diào)節(jié)電流電壓，提升輸電效率，轉(zhuǎn)換有用功。無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用的過程中，相關(guān)設(shè)備對電氣自動化生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備中的低電壓進(jìn)行有效調(diào)節(jié)?？梢酝ㄟ^安裝智能調(diào)節(jié)電阻，在電流線路中的電壓較低時，降低電阻強(qiáng)度，提高電流傳輸速度，減少線路損耗。

3無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化中的基本要求

3.1對變壓器與電動機(jī)進(jìn)行選擇

在進(jìn)行無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用時，變壓器的數(shù)量、容量以及電動機(jī)的選擇都是十分關(guān)鍵的，我們需要根據(jù)自身的情況進(jìn)行選擇，另外，我們所選的變壓器以及電動機(jī)需要能夠一定程度上降低線路的感抗，進(jìn)而確保無功補(bǔ)償技術(shù)能夠順利的融入到整個電氣自動化的系統(tǒng)中去。若我們當(dāng)前的工藝條件與昀初設(shè)計的條件不相符時，我們可以通過兩種方法來提高電力系統(tǒng)的自然功率因數(shù)，即同步電動機(jī)與間歇工作制設(shè)備。

3.2了解電容器的使用條件

當(dāng)系統(tǒng)的自然功率因數(shù)提升之后，如果相關(guān)的工藝與設(shè)計仍然有著較大的差距，我們就需要選擇無功補(bǔ)償裝置，在無功補(bǔ)償裝置的選擇上我們通常是選擇以并聯(lián)為主的電容器，同時對電容器有所要求，我們所規(guī)定的電容器的規(guī)格為：低壓供電單位的功率因數(shù)要比 0.85小，或?qū)⒏邏汗╇姷膯挝浑妷阂?guī)定為 10kV，因?yàn)榇朔N方法可以減少對于電容器的損耗，很大程度上提高了輸電的效率。

3.3采用平衡性原則在無功補(bǔ)償技術(shù)中應(yīng)用平衡性原則主要體現(xiàn)在兩個方面：通過運(yùn)用抵

押電容器來進(jìn)行系統(tǒng)中的低壓無功負(fù)荷，然后運(yùn)用高壓電壓器進(jìn)行系統(tǒng)中的高壓無功電荷補(bǔ)償;當(dāng)用電設(shè)備的負(fù)荷相對平衡以后，同時使用的次數(shù)相對較多，容量也相對來說加大時，我們就需要將無功補(bǔ)償?shù)难b置與電氣設(shè)備進(jìn)行同時通電。

4電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用措施

電氣自動化領(lǐng)域中，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的問題，需要采取有針對性的方案予以解決。

4.1確定補(bǔ)償方案

供電系統(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)的核心是電能質(zhì)量，而電壓直接影響電能質(zhì)量。功率和阻抗是造成電氣自動化無功功率出現(xiàn)的主要因素。AT供電技術(shù)作為鐵路領(lǐng)域使用昀廣泛的無功補(bǔ)償技術(shù)，采用 SCOTT變壓器，并利用晶閘管電子開關(guān)控制電容投切。結(jié)合我國鐵路發(fā)展現(xiàn)狀，該方法可在較長的輻射路線上有效地控制和降低負(fù)序。

4.2無功補(bǔ)償?shù)墓残詥栴}

在電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，不僅提高了電氣系統(tǒng)的安全性，而且提高了資源的使用效率。通過降低電網(wǎng)事故的處理成本，可實(shí)現(xiàn)預(yù)算系統(tǒng)應(yīng)用中經(jīng)濟(jì)利益的有序增長。發(fā)電廠轉(zhuǎn)移到變電站的無功電流通過線路流入到低壓線時，產(chǎn)生無功電流遠(yuǎn)距離傳輸。因此，變電站無功補(bǔ)償技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，且需要將變電站總區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域展開無功補(bǔ)償。通常，220kV變電站具有較多的調(diào)節(jié)功能，可靈活調(diào)節(jié)容量，甚至可達(dá)到負(fù)荷功率的昀高值（0.98）。具體地，需結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況判斷變電站是否配備了無功補(bǔ)償技術(shù)，然后科學(xué)調(diào)整補(bǔ)償變壓器。

4.3正確選取智能補(bǔ)償

正確選擇智能補(bǔ)償方案，需遵循合理布局、就地平衡及分級補(bǔ)償?shù)脑瓌t。全面發(fā)揮昀大補(bǔ)償效益，需從以下三方面出發(fā)。

4.3.1電力部門與用戶補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)合

在用戶中加入無功功率補(bǔ)償，可提高電氣在工作運(yùn)行中的功率因素，減少用戶在日常用電中消耗的有功功率，降低用戶電費(fèi)。結(jié)合有關(guān)調(diào)查結(jié)果可知，約 40%的無功功率消耗在線路和配電變壓器，60%的無功功率消耗在用戶電氣設(shè)備。

4.3.2集中與分散補(bǔ)償結(jié)合

變電站集中無功補(bǔ)償時，需對電網(wǎng)電線路、配電變壓器及設(shè)備分散補(bǔ)償，提高無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。此外，由于無功補(bǔ)償數(shù)值并非越高越好，分散補(bǔ)償技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中需合理布置、正確選擇。實(shí)際操作中，由于分散補(bǔ)償維護(hù)困難，多數(shù)采用集中補(bǔ)償方法。

4.3.3降損與調(diào)壓方式結(jié)合

降損可有效提高電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行效益，而合理的調(diào)壓可保障電壓滿足用戶的實(shí)際使用需求。當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行電壓偏高或處于用電高峰期時，電氣系統(tǒng)將提高自身損耗量，甚至出現(xiàn)線損等問題。此時，應(yīng)用無功補(bǔ)償設(shè)施即可提高電網(wǎng)中的功率因數(shù)實(shí)現(xiàn)降損的目標(biāo)。

5結(jié)束語

總而言之，無功補(bǔ)償技術(shù)的利用既能提供電網(wǎng)的整體性能，提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時也能降低電網(wǎng)運(yùn)行中的電壓損耗，防止了能源損耗。特定情況下，電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用效率和電力損耗，會被無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)勢所彌補(bǔ)。所以必須要加強(qiáng)無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展，不斷進(jìn)行技術(shù)革新，確保無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性，才能使其跟上時代發(fā)展的腳步，滿足工業(yè)發(fā)展和社會進(jìn)步的需求。

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