電氣自動化系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償技術(shù)

歷錦文

（徐州機(jī)電技師學(xué)院 江蘇省徐州市 221000）

隨著我國機(jī)電一體化技術(shù)的不斷提高，無功功率補(bǔ)償技術(shù)電力自動化中應(yīng)用作用和重要性逐漸轉(zhuǎn)化，成為電氣自動化技術(shù)的主要發(fā)展方向。無功功率補(bǔ)償技術(shù)也是電力行業(yè)未來主干網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要保障。無功功率補(bǔ)償技術(shù)可在一定程度上改善電氣自動化的安全性能和抗干擾能力，提升電路系統(tǒng)穩(wěn)定性，保障整個電網(wǎng)安全的重要因素。一般而言，正確使用無功功率補(bǔ)償技術(shù)，既能最大限度地實現(xiàn)電氣自動化，又能緩解部分問題。在電氣自動化中采用無功功率補(bǔ)償技術(shù)，將更加安全、經(jīng)濟(jì)。

1 無功功率補(bǔ)償?shù)奶攸c

在電氣自動化技術(shù)中，無功功率補(bǔ)償器又為電力系統(tǒng)所組成。系統(tǒng)中無功功率補(bǔ)償器具有穩(wěn)定電網(wǎng)、保護(hù)高壓、低壓的優(yōu)點。為了使電纜裝置的電氣安全，可在局部發(fā)生過熱時降低溫度。本技術(shù)應(yīng)用廣泛，可在負(fù)荷功率因數(shù)過低時采用，從而可使電器設(shè)備的靜電容量最小，減少不必要的電流損失。電網(wǎng)產(chǎn)生最大無功功率的設(shè)備主要是變壓器和異步電動機(jī)。一個變壓器的無功功率是工作功率的50%，異步電動機(jī)是60%。核反應(yīng)堆等其他設(shè)備發(fā)電機(jī)的無功功率、供電線路、整流器設(shè)備也占工作功率的20%。從上述數(shù)據(jù)可以看出，電網(wǎng)的無功功率主要來自變壓器、電源線、異步電機(jī)等設(shè)備。無功功率補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可以有效地補(bǔ)償消耗的大量無功功率，從而提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，保證許多電力設(shè)備的能效和高效工作。電氣負(fù)載的功率因數(shù)定義為變壓器和電網(wǎng)等設(shè)備的有功功率與其可見光功率的比率。一般來說，電網(wǎng)期待高功率因數(shù)運行。高功率因數(shù)的實現(xiàn)主要通過減少輸電設(shè)備無功功率的比例，減少有功功率的損失來實現(xiàn)。用戶的功率因數(shù)將得到科學(xué)合理的改善。然后，使用戶的功率因數(shù)最大化。

由公式ΔP%=(1-cosΦ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ 為補(bǔ)償后的功率因數(shù)，cosΦ 為補(bǔ)償前的功率因數(shù)則：cosΦ>cosΦ，提高功率因數(shù)后線損率也下降了，減少設(shè)計容量、減少投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

電源裝置提高電壓的質(zhì)量。分流電容器補(bǔ)償對無功功率的作用和方法分流電容器無功功率補(bǔ)償?shù)淖饔迷陔娋W(wǎng)和負(fù)載端安裝電容器，不僅可以通過無功功率補(bǔ)償有效削減無功功率的比例。電網(wǎng)損耗雖然也可以確保電壓的穩(wěn)定性，但卻是改善供電質(zhì)量、節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的技術(shù)。改善功率因數(shù)不僅可以有效減少電網(wǎng)內(nèi)有功功率的損失，有效降低電網(wǎng)內(nèi)無功功率的消耗，還可以有效改善變壓器和電線的容量利用率，減少壓降。所謂并聯(lián)補(bǔ)償是指將補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備和電容器直接連接到同一電路上，以持續(xù)改善功率因數(shù)。無功功率補(bǔ)償技術(shù)中使用的電容器通常被稱為分流電容器，無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電網(wǎng)行業(yè)得到廣泛推廣。

2 無功功率補(bǔ)償在電力自動化中存在的問題

2.1 對質(zhì)量安全問題沒有得到保證

使用無功補(bǔ)償技術(shù)時會出現(xiàn)不合理的容量分配以及安全和質(zhì)量問題。因為我國還處在無功功率補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的初期階段，有些問題還沒有被認(rèn)識到，這樣的問題在預(yù)備階段技術(shù)上是無法避免的，但是如果這個問題得不到解決，將會變得更加嚴(yán)重。妨礙電力工業(yè)發(fā)展。若沒有充分了解無功功率補(bǔ)償技術(shù)在研發(fā)過程中存在的問題，那么一旦把它投入到電器行業(yè)，電氣行業(yè)的人就會在下列情況下使用電能：損耗太大，損失會很大，嚴(yán)重時會出現(xiàn)安全問題。

2.2 嚴(yán)重線路損耗問題

對于一些高能耗企業(yè)來說經(jīng)濟(jì)發(fā)展并不好，功率增加可能導(dǎo)致短路和過大的功率消耗。電氣自動化在這一階段面臨的問題是電路損耗和損耗。電力自動化APP 應(yīng)用并非一次性的APP 應(yīng)用。電力被用在從電站到各種電力用戶和家庭。由于電力消耗大，輸電首先要經(jīng)過高壓變電所，然后再過高壓。對最終固定電力用戶的變電站而言，輸電過程中的電力線路數(shù)量較多，因此在一定程度上會考慮到非規(guī)則的維護(hù)。

3 電力自動化中無功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀

3.1 MSC無功補(bǔ)償裝置

MSC 無功補(bǔ)償裝置的原理是通過機(jī)械開關(guān)閉合來實現(xiàn)電容器組的開關(guān)，該自由補(bǔ)償裝置具有自身的檢測系統(tǒng)。若要控制電容器的開關(guān)，可利用自動檢測系統(tǒng)了解到哪條線路需要無功功率，再控制交流接觸器進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，問題來了因為交流觸點本身具有通斷特性，所以很難對其進(jìn)行快速反射，存在一定的時滯。此外，如果長時間頻繁切換，接觸器之間會出現(xiàn)電弧現(xiàn)象，首先會燒掉交流接觸器，引起危險事故和機(jī)械維修的具體費用。MSC 裝置在負(fù)載較小、變動較小的企業(yè)中非常普遍，應(yīng)用后能很好地工作，因為功率波動較大，一次過高，一次過低，因此在極高的情況下，會損壞無功補(bǔ)償裝置，造成不可修復(fù)的損失。當(dāng)實用電力負(fù)荷很大時，不適合采用無功補(bǔ)償裝置。本設(shè)備在使用時禁止使用，因為使用時可能損壞機(jī)、易碎、發(fā)生火災(zāi)。

3.2 TSC無功功率補(bǔ)償裝置

不同于MSC 設(shè)備，TSC 無功功率補(bǔ)償裝置的工作原理非常簡單，它能很容易地改變關(guān)閉后的沖擊產(chǎn)生的設(shè)備。在開關(guān)控制方面，本發(fā)明采用了電力機(jī)械和微電腦控制技術(shù)的側(cè)面圖像。通常，開關(guān)電路通常使用可控硅。提高了自由補(bǔ)償裝置的整體性能。這種裝置的優(yōu)點是響應(yīng)速度快，但也存在一些問題，沒有自動檢測功能。要是有些問題，就很難找出問題的哪一部分。TSC 無功補(bǔ)償裝置的主要適用角度是與最后一次進(jìn)水時間之間。因為需要根據(jù)動作特性來確定，所以沖擊比較大，電壓波動較大，負(fù)載電流較大。根據(jù)連接方法確定。它類似于電路的平行連接。電阻率大，電流小，但可在線連接中共享數(shù)個大電流，適合這一特色業(yè)務(wù)。

3.3 MSC+TSC無功補(bǔ)償裝置

除以上兩種無功補(bǔ)償裝置外，還有一種非常靈活的裝置，但是裝配起來比較復(fù)雜。將前兩種無功功率補(bǔ)償裝置結(jié)合在一起構(gòu)成無功功率補(bǔ)償裝置。那人有許多好處。所用材料十分靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。此外，TSC 無功功率補(bǔ)償裝置并不具備自檢功能，其自身常常會出現(xiàn)自檢問題，以方便維修人員維修。日常文章分類查詢，全部在日志庫中。它比MSC 無功補(bǔ)償裝置的響應(yīng)速度要快得多。盡管速度沒有TSC 無功補(bǔ)償裝置快，但已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。2.無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的重要性舉出一個例子：它就像一個人的喉嚨，決定電路是否順暢流動。不但如此，它也是生產(chǎn)線的安全設(shè)備。它還是一種保護(hù)裝置，可以對企業(yè)的安全負(fù)責(zé)，減少企業(yè)內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)，降低企業(yè)線路損壞的可能性。在大型住宅小區(qū)、商場、寫字樓等主要使用。由于這些電力系統(tǒng)中電梯、中央空調(diào)等單相負(fù)荷較大，動作變化較大。這類負(fù)載使用MSC+TSC。對裝置進(jìn)行混合補(bǔ)償，可取得良好的補(bǔ)償效果。四是電力自動化無功功率補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，無功功率補(bǔ)償技術(shù)經(jīng)過長期的發(fā)展，在實際應(yīng)用過程中經(jīng)歷了諸多的更新和改革，但仍蘊藏著巨大的發(fā)展?jié)摿?。還有電力潮流綜合控制裝置的應(yīng)用。這類控制器的應(yīng)用范圍很廣。該轉(zhuǎn)換器由晶閘管轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生，與輸電線路相電壓疊加，振幅、相位角可連續(xù)變化，實現(xiàn)線路有功、無功的精確調(diào)節(jié)，提高傳輸容量，抑制系統(tǒng)振蕩。隨著科技的進(jìn)步，我們可以深刻地體會到科技的重要性。在電氣自動化中，無功功率補(bǔ)償技術(shù)的重要性不言而喻，并且在我們的工作和生活中得到了廣泛的應(yīng)用。所以，在一定程度上可以理解，也可以完全理解我們的技術(shù)。

4 無功功率補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用趨勢

4.1 無涌流電容投切器在電氣自動化中的應(yīng)用

在電氣自動化中，抗干擾能力強(qiáng)的儀器就只有無涌流電容投切器，唯一具有較強(qiáng)抗干擾能力的設(shè)備是對沖擊電流電容開關(guān)。如把儀表電壓控制在接近零時，將電容器連接到繼電器上，使電容器置入ON，則開關(guān)裝置不會產(chǎn)生沖擊電流，也不會產(chǎn)生較大的發(fā)熱。斷電后不會有火花碰撞。按照此款A(yù)PP 的發(fā)展趨勢，與其它電器設(shè)備相比，大大減少了發(fā)生故障的可能性。無沖擊電流開關(guān)降低故障率的理由是，將可控硅開關(guān)與磁繼電器連接起來，在電壓傳導(dǎo)和電流切斷中達(dá)到理想的過零狀態(tài)。該技術(shù)的應(yīng)用可大大提高輸電線路的安全性。在室外安裝高壓柜的過程中，需要及時設(shè)置封閉遮攔網(wǎng)，而且在出入口需要設(shè)置明顯的標(biāo)示牌，在室外設(shè)置的大部分設(shè)備停電個別地點保留帶電設(shè)備，而其他設(shè)備不能觸及帶電導(dǎo)體時，需要在帶電設(shè)備的周圍設(shè)置全封閉遮攔網(wǎng)，在對室外高壓設(shè)備預(yù)示的過程中，還需要保證遮攔與試驗設(shè)備高壓部分的安全距離足夠同時懸掛高壓危險的警示牌，在室外擴(kuò)建改建施工中，需要利用木板或者其他非金屬板材對整個施工區(qū)域全面封閉隔離，并且在進(jìn)入配電。裝置設(shè)備區(qū)域的同時設(shè)置攔網(wǎng)。并且在攔網(wǎng)上懸掛止步高壓危險的防標(biāo)識牌邊緣。變電站無功補(bǔ)償裝置會直接影響電力系統(tǒng)的整體運行性能，所以要高度重視變電站無功補(bǔ)償?shù)膶嶋H運行效果。通過高品質(zhì)的無功補(bǔ)償?？梢蕴岣唠娋W(wǎng)的電壓穩(wěn)定能力，改善供電質(zhì)量，避免出現(xiàn)無功流動，減少線路損耗，具有非常理想的效果。

4.2 持續(xù)運用電氣自動化中無功補(bǔ)償率會使技術(shù)不斷地提高

在電氣自動化中的應(yīng)用，一些企業(yè)在應(yīng)用無功功率補(bǔ)償器的過程中不可避免地遇到一些問題。在研發(fā)過程中，有幾個關(guān)鍵點還沒有被開發(fā)出來的技術(shù)優(yōu)化。所以，在使用無功功率補(bǔ)償器時，在電力公司的使用中不可避免地存在一些漏洞和問題。針對這些問題，無功補(bǔ)償裝置的研究開發(fā)人員將對用戶提出的建議和問題進(jìn)行改進(jìn)，以便更好地完善無功補(bǔ)償技術(shù)，從而大大加深對我國的認(rèn)識。采用電氣自動化用電補(bǔ)償率。在此基礎(chǔ)上發(fā)展了電氣自動化技術(shù)，開辟了更好的發(fā)展道路。

為了加強(qiáng)對電氣自動化控制設(shè)備運行的可靠性與穩(wěn)定性，在對電子元件選擇時，要嚴(yán)格按照工作環(huán)境，技術(shù)要求等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確分析，保證電子元器件的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)符合要求。為了有效避免產(chǎn)品不符合電氣自動化控制設(shè)備生產(chǎn)的具體問題，需要采用大量的可替換設(shè)備。在電氣自動化控制設(shè)備出現(xiàn)故障時，也可以立即選用替代品對原有的元器件進(jìn)行更換，確保電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在電器自動化控制設(shè)備元器件選擇時，要盡可能根據(jù)不同的運行環(huán)境進(jìn)行分析，元器件運行功率較大，需要保證元器件散熱性能良好。在低溫高濕環(huán)境下，則需要保證電氣元器件絕緣性能，避免出現(xiàn)漏電等安全事故，在電子元器件選擇時，要重點強(qiáng)調(diào)可靠性，盡量從原材料上嚴(yán)格把控，提升電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定運行效率。零部件選擇對整個電氣自動化控制系統(tǒng)具有十分重要的影響，因為零部件的整體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，在產(chǎn)品生產(chǎn)中需要進(jìn)行合理優(yōu)化與判斷，確保電氣自動控制設(shè)備的精度達(dá)到預(yù)期。還要針對電氣自動化控制的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格管理，積極與技術(shù)人員進(jìn)行溝通，明確設(shè)備常見故障問題。要選擇具有專業(yè)資質(zhì)的生產(chǎn)廠家，并提供完善的售后服務(wù)機(jī)制，避免后續(xù)施工維護(hù)達(dá)不到預(yù)期要求。在零部件發(fā)生故障時需要盡可能快速處理，解決元器件無法運行的質(zhì)量問題，保證電氣自動化設(shè)備安全穩(wěn)定運行。電氣自動化控制設(shè)計應(yīng)該盡可能產(chǎn)生良好社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，保證電氣自動化控制更加可靠安全。減少生產(chǎn)投入，降低企業(yè)風(fēng)險系數(shù)，生成良好解決方案。試驗人員必須統(tǒng)一試驗測試程序，并且在試驗開始前，確定好試驗的開始時間、結(jié)束時間以及時間間隔，保證數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性。最后，試驗的組織工作對設(shè)備的可靠性測試至關(guān)重要，必須建立一個高效和嚴(yán)密的試驗組織機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)管理各個環(huán)節(jié)，會取得較好的效果。

5 結(jié)語

在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，電氣自動化控制設(shè)備的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性會直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，確保電氣自動化設(shè)備可靠性顯著增強(qiáng)。電氣自動化控制設(shè)備高速發(fā)展需要盡可能滿足電氣設(shè)備運行的可靠性與穩(wěn)定性，采取多樣化手段加強(qiáng)對電氣自動化控制設(shè)備可靠性的優(yōu)化與管理，提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性。