探析電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)要點(diǎn)

王偉

（山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司煉鋼廠，山東 濟(jì)南 271104）

隨著電氣自動(dòng)化水平的不斷提升，無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這是一種創(chuàng)新型技術(shù)，對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行電能消耗起到了很好的控制，同時(shí)還有效地保障了電氣自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)作和發(fā)揮。無功補(bǔ)償技術(shù)憑借著自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)，推動(dòng)著電氣自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。

1 電氣自動(dòng)化中的無功補(bǔ)償技術(shù)的重要作用

要想讓電氣自動(dòng)化設(shè)備中的電磁線圈運(yùn)轉(zhuǎn)起來，就需要有一個(gè)磁場，而在電磁線圈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就勢必會(huì)產(chǎn)生功率消耗的情況，也就是說，當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作之前，就需要建立一個(gè)專用的磁場，通過磁場作用使電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁線圈的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)起來，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)同步工作起來，而電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，主要就是依靠電磁線圈轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)的，而轉(zhuǎn)子所需的磁場主要是電源產(chǎn)生的無功功率所形成的，與此同時(shí)，電氣自動(dòng)化變壓器的運(yùn)行也需要無功功率的支持。因此，如果沒有無功功率，電動(dòng)機(jī)及變壓器就無法正常運(yùn)行和工作，一般情況下，用電設(shè)備在電源中獲得有功功率時(shí)，就同時(shí)會(huì)獲得無功功率。一次線圈旋轉(zhuǎn)就會(huì)形成相應(yīng)的磁場，二次線圈旋轉(zhuǎn)就會(huì)產(chǎn)生電壓。但是，當(dāng)供電系統(tǒng)中無法提供相應(yīng)的無功功率時(shí)就會(huì)讓電氣自動(dòng)化設(shè)備得不到足夠的運(yùn)行動(dòng)能，那也就無法穩(wěn)定地運(yùn)行，甚至無法正常工作，這時(shí)就需要無功補(bǔ)償技術(shù)來彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，從而提升電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率。

2 電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 多樣性

從傳統(tǒng)的發(fā)電原理中不難分析出，電能的主要來源是依靠發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，而無功補(bǔ)償技術(shù)中的電能來源具有多樣性，也就是說，其不只是通過發(fā)電機(jī)來獲取電能，還可以通過調(diào)相機(jī)和靜止無功補(bǔ)償器來獲取。

2.2 局限性

在無功補(bǔ)償技術(shù)下的電能傳輸，如果想滿足遠(yuǎn)距離電能傳輸?shù)男枨?，就需要供電端和使用終端之間的電壓差非常大，但是，電壓差達(dá)到一定量時(shí)就會(huì)讓供電系統(tǒng)產(chǎn)生有功功率的損耗現(xiàn)象，這種損耗在一定程度上阻礙了電力節(jié)能工程的進(jìn)行和發(fā)展，也無法滿足國家對(duì)環(huán)保節(jié)能理念的要求?；诖?，無功補(bǔ)償技術(shù)下的電能在現(xiàn)階段只能進(jìn)行近距離輸送，盡可能遠(yuǎn)離遠(yuǎn)距離輸送電能的情況。因此，無功補(bǔ)償技術(shù)具有一個(gè)的局限性和地域限制。

2.3 分散性

現(xiàn)如今，我國電力系統(tǒng)主要還是依靠平衡有功功率來控制電網(wǎng)頻率的，我國的單頻率在全國都是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以要想實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的統(tǒng)一性，符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，就必須通過全網(wǎng)有功功率平衡為切入點(diǎn)，這也是實(shí)現(xiàn)頻率統(tǒng)一的有效途徑和關(guān)鍵所在。但是，在電力系統(tǒng)中，供電網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓都存在一定的差，也就是電壓具有分散性的特點(diǎn)。因此，要想保持有功平衡，就要保證無功平衡，秉承具體問題具體分析的態(tài)度，對(duì)電力系統(tǒng)供電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的電壓做到分別控制，以點(diǎn)帶面逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)電壓的有效控制。

3 電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)優(yōu)勢

3.1 提高濾波傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性

在電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中，會(huì)有濾波傳輸運(yùn)行，濾波傳輸?shù)男手苯記Q定了電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率，而濾波傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率則受到了無功補(bǔ)償技術(shù)的影響。在電氣自動(dòng)化運(yùn)行和工作的過程中，濾波傳輸?shù)姆€(wěn)定性主要是依靠電抗器和聯(lián)晶管一起共同控制的，而當(dāng)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)用了無功補(bǔ)償技術(shù)后，電抗器中的電壓在急速增強(qiáng)、電阻穩(wěn)定的同時(shí)，還保障了聯(lián)晶管中有較強(qiáng)的電流傳輸，無功補(bǔ)償技術(shù)有效地提高了電氣自動(dòng)化設(shè)備中無線電波的傳輸穩(wěn)定性，從而提高了鋁箔傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性。

3.2 提升電能利用率

電氣自動(dòng)化設(shè)備工作時(shí)，輸出的功率主要是有功功率和無功功率這兩種。有功功率就是將電能轉(zhuǎn)化成了生產(chǎn)所需的機(jī)械能、動(dòng)能、熱能等能量形式，而無功功率則是將電能轉(zhuǎn)化成了具有周期性轉(zhuǎn)換的另一種能源形式。近年來，隨著電氣自動(dòng)化水平的不斷提升，讓電氣自動(dòng)化生產(chǎn)更加的高效和便捷，同時(shí)，還降低了企業(yè)人力的投入，但同時(shí)也消耗了更多的電能，電能的損耗對(duì)于節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)業(yè)來說是極其不利的，而無功補(bǔ)償技術(shù)則提升了電能的利用率，降低了電能損耗，避免了資源浪費(fèi)。

4 電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用

4.1 在真空斷路器等元器件中的運(yùn)用

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)電容器中，有一個(gè)比較重要的電子元器件，就是真空斷路器，它憑借自身成本低、操作簡單等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，但是，真空斷路器應(yīng)用技術(shù)本身還存在一些問題，那就是當(dāng)真空斷路器斷路時(shí)，會(huì)在瞬間產(chǎn)生一股極高的電壓，如果長期受瞬間高壓的影響，會(huì)減低電容器的使用時(shí)長，而無功補(bǔ)償技術(shù)可以對(duì)真空斷路器這個(gè)元器件進(jìn)行良好的改造，有效解決瞬間高壓的問題，通過無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了此元器件的工作性能，還有效保障了元器件的使用壽命。另外，無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的有效應(yīng)用，還降低了企業(yè)的運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)了最大化的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 在配電網(wǎng)中的運(yùn)用

在電氣自動(dòng)化的電力系統(tǒng)中，通過分析我國目前配電過程中最有效的補(bǔ)償方式主要就是功率因數(shù)補(bǔ)償和配電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償。第一種補(bǔ)償方式主要是通過控制功率因數(shù)，讓其一直在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行工作。然后，電力企業(yè)通過一定的宣傳和給予供電用戶一定的電費(fèi)補(bǔ)償，達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)哪康?，同時(shí)，還提高了社會(huì)公眾節(jié)約用電的思想意識(shí)，有效地降低了電能的損耗。第二種補(bǔ)償方式則是通過一些技術(shù)手段，來減低電力傳輸中產(chǎn)生的無功功率，這樣就有效降低了電能低損耗，同時(shí)，也避免了資源的浪費(fèi)，通過上述兩種無功功率補(bǔ)償方式的運(yùn)用，不僅減少了傳輸電路中的電能損耗，還降低了用戶端的用電壓力。

4.3 在系統(tǒng)回路中的運(yùn)用

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中存在著連續(xù)電流，而這些回路電流勢必會(huì)消耗一定量的電能，產(chǎn)生電能損耗。為此，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的回路中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，可以有效地解決這個(gè)問題的發(fā)生，這種補(bǔ)償技術(shù)對(duì)回路電流的無功補(bǔ)償主要是通過濾波器的原理來實(shí)現(xiàn)的。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)電源中的濾波器，是由電容和電感以及電阻共同構(gòu)成的，通過這些元器件的相互配合和作用，可以有效濾除電路中的指定頻點(diǎn)，從而獲取特定頻率的電源信號(hào)。基于此原理，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)回路中安置濾波器，就可以對(duì)濾波器頻率范圍進(jìn)行一定的優(yōu)化和調(diào)整，同時(shí)還能讓濾波器中的電容電流和回路中的感性電流發(fā)生抵消，讓回路電流始終保持一種相對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，不發(fā)生較大的波動(dòng)，降低持續(xù)性。與此同時(shí)，在電路狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行過程中，還可以串聯(lián)濾波器來電路電壓進(jìn)行有效的降低，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)回路電路的無功補(bǔ)償。

5 電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

無功補(bǔ)償技術(shù)因其降低電能損耗、提升電路運(yùn)行效率等特性，被廣泛應(yīng)用在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中。在應(yīng)用過程中，需要特別注意的是，在電力系統(tǒng)中的配網(wǎng)應(yīng)用以及地區(qū)特性，尤其是供電系統(tǒng)中，要根據(jù)具體的供電需求和地域特征科學(xué)合理地選擇和應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)。

同時(shí)，想要讓無功補(bǔ)償技術(shù)的作用發(fā)揮到極致，還要有效解決電氣自動(dòng)化設(shè)備的安裝問題，以及電路中其他元器件之間的關(guān)系和布局，合理設(shè)計(jì)電路，這樣才能更加有效地減低電能損耗，從而滿足這個(gè)時(shí)代對(duì)節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求。

與此同時(shí)，電氣自動(dòng)化企業(yè)也要加強(qiáng)人員的無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用意識(shí)，定期培訓(xùn)相關(guān)技術(shù)人員，更好地研究和探索無功補(bǔ)償技術(shù)，從而促進(jìn)電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

6 結(jié)語

綜上，無功補(bǔ)償技術(shù)最大的優(yōu)勢就是減低了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的電能損耗，讓電力系統(tǒng)始終處在高效的運(yùn)行狀態(tài)下，應(yīng)用在供電網(wǎng)中，不但可以提升供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還可以有效保障用電用戶的利益，讓人們加深對(duì)無功補(bǔ)償?shù)恼J(rèn)知，提升節(jié)約用電的意識(shí)，從而推動(dòng)國家節(jié)能理念的深化，對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)的研究和探索有助于電氣企業(yè)提升自身的服務(wù)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，因此，有效地分析無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，讓其發(fā)揮更大的作用和價(jià)值。