無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的有效應(yīng)用

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的大背景下，涌現(xiàn)出了一大批新興企業(yè)，對(duì)于電力的需求也越來(lái)越大，因此，加快電氣技術(shù)研究步伐迫在眉睫。文章對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了深入分析，對(duì)其方法和存在的問(wèn)題進(jìn)行了闡述。

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）21-0054-01

隨著科技水平的不斷提高，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)被逐漸運(yùn)用到電氣自動(dòng)化工作中，人們也逐漸開(kāi)始對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行關(guān)注和重視。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)為無(wú)功功率、諧波等問(wèn)題提供了解決方法，通過(guò)利用電氣自動(dòng)化及其設(shè)備系統(tǒng)中的負(fù)荷特點(diǎn)，對(duì)無(wú)功等問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)償，不僅降低了生產(chǎn)和傳輸能耗，而且保證了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為推進(jìn)我國(guó)電氣自動(dòng)化提供了基礎(chǔ)。本文基于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)概述

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在向電網(wǎng)注入功率時(shí)，主要是通過(guò)發(fā)電機(jī)機(jī)組，保證連接的每一個(gè)點(diǎn)的電壓波動(dòng)在一定范圍內(nèi)，其目的是為了保護(hù)系統(tǒng)，保證系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性及穩(wěn)定性。一旦電力系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)故障，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，避免造成更大的系統(tǒng)問(wèn)題。因此，有效性和及時(shí)性是無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的最大特點(diǎn)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行是由各個(gè)設(shè)備的共同運(yùn)行進(jìn)行支撐，而這些設(shè)備大部分都由電磁感應(yīng)進(jìn)行支撐。在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須安裝有固定容抗和阻抗的電容器和電感器，其目的是過(guò)濾運(yùn)行過(guò)程中的單調(diào)諧波，以此提高設(shè)備功率因數(shù)，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在這方面發(fā)揮了巨大的作用。同時(shí)，隨著我國(guó)政府對(duì)中小企業(yè)的支持，涌現(xiàn)了一大批中小企業(yè)，電力需求急劇增加，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了一定的威脅，而無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的研究，可以有效解決上述問(wèn)題，不僅節(jié)約了電力資源，促進(jìn)了電力企業(yè)的發(fā)展，而且保障了社會(huì)穩(wěn)定。一般情況下，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的有效途徑包括以下三種：

①按照電容器和電抗器的實(shí)際功率，對(duì)濾波器進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)以此來(lái)提高無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的功率和降低負(fù)序；②真空斷路器投資小、操作簡(jiǎn)單，但是在合閘時(shí)，電容器往往需要承受高壓電的壓力，對(duì)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果產(chǎn)生影響；③混合調(diào)壓，一般情況下，只需要對(duì)降壓變壓側(cè)的母線(xiàn)電壓、濾波器或電抗器電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到無(wú)功出力改變的目的，而且并不會(huì)影響到電氣的使用壽命。

2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的設(shè)計(jì)方法

2.1 晶閘管調(diào)整電抗器與穩(wěn)定濾波設(shè)備進(jìn)行結(jié)合

該設(shè)計(jì)方法首先對(duì)電抗器的磁飽和程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，其次，將調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給感性電流，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)功率的均衡。而且，濾波器不定期投入，大大減少了對(duì)晶閘管的使用，提高了系統(tǒng)速度，但是在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生濾波。

2.2 將穩(wěn)定濾波器、電容器調(diào)整壓力和電容器進(jìn)行結(jié)合

值得注意的是，該方法在實(shí)行前，首先要調(diào)整母線(xiàn)兩側(cè)電壓，電壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，將其連接到電抗器上的電壓，從而實(shí)現(xiàn)改變無(wú)功功率的目的。然而，就目前我國(guó)電力行業(yè)的情況來(lái)看，該方法還不是很成熟，在運(yùn)行過(guò)程中，存在的問(wèn)題還比較多，因此其運(yùn)行并非安全穩(wěn)定。

2.3 將穩(wěn)定過(guò)濾諧波裝置與可控制飽和電抗器進(jìn)行結(jié)合

該方法通過(guò)對(duì)設(shè)備的連接，能夠?qū)o(wú)功功率的電流進(jìn)行補(bǔ)償，從而達(dá)到無(wú)功功率的要求。與其它技術(shù)相比，該技術(shù)操作起來(lái)更為方便，對(duì)于功率的調(diào)整速度較快，而且在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生諧振問(wèn)題，但是此技術(shù)的技術(shù)含量要求特別高，而且目前我國(guó)在這方面的技術(shù)還不是很成熟，因此風(fēng)險(xiǎn)非常大，而且該技術(shù)的資金投入非常大，所以電力企業(yè)往往不會(huì)選擇這種技術(shù)。

3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

電能的穩(wěn)定性是保證電能質(zhì)量和設(shè)備系統(tǒng)質(zhì)量的前提，而電能的穩(wěn)定性又是由電壓決定的，所以說(shuō)，從本質(zhì)上來(lái)講，電能的穩(wěn)定性就是電壓的穩(wěn)定性。根據(jù)前文的描述，隨著無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)研究的不斷深入，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)被逐漸應(yīng)用到各種電力系統(tǒng)中，在我國(guó)的鐵路交通電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)是滑動(dòng)接觸，所以在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，出現(xiàn)火花是必不可少的問(wèn)題，這樣對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就受到了一定的影響，導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，為了解決這一問(wèn)題，保證鐵路交通電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，在無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)下，解決火花的辦法就是在電力機(jī)車(chē)上安裝過(guò)濾電磁波設(shè)備，以此降低外來(lái)電磁的干擾，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。目前我國(guó)鐵路交通電力系統(tǒng)通過(guò)SC03T 式變壓器，并在此基礎(chǔ)上安裝了過(guò)濾電磁波，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)供電，這樣不僅減少了外界因素對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的干擾，而且在提高電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行方面也有著重大作用。

4 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中存在的問(wèn)題及

解決辦法

4.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中存在的問(wèn)題

4.1.1 系統(tǒng)諧波對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置造成的影響

在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，往往伴隨著諧波，諧波會(huì)大大降低無(wú)功補(bǔ)償裝置中的電容的使用壽命，對(duì)于裝置的維護(hù)更加頻繁，不僅浪費(fèi)人力，還增加了電力企業(yè)成本。除此之外，系統(tǒng)本身存在的諧波對(duì)于設(shè)備也有著一定的影響。

4.1.2 我國(guó)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的局限性

由于我國(guó)在無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)引入方面比較晚，而且沒(méi)有高技能的研究團(tuán)隊(duì)，技術(shù)研發(fā)過(guò)程經(jīng)常面臨瓶頸，由于沒(méi)有國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行指導(dǎo)，所以無(wú)論是在技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中還是使用過(guò)程中，都存在著許多問(wèn)題。其中，在眾多阻礙因素中，技術(shù)問(wèn)題是阻礙無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展的最主要原因，其次，在設(shè)備制造方面，與世界上先進(jìn)的國(guó)家相比，還是存在著較大的差距。

4.1.3 輸電途中無(wú)功補(bǔ)償配置的不合理

由于我國(guó)在這方面的技術(shù)還不是很成熟，所以在輸電途中無(wú)功補(bǔ)償配置方面并不是很合理，實(shí)際的運(yùn)輸過(guò)程中，經(jīng)過(guò)的低壓變電站數(shù)量非常多，出現(xiàn)無(wú)功電流傳輸現(xiàn)象，尤其是遠(yuǎn)距離傳輸，無(wú)功電流傳輸現(xiàn)象更加突出。在進(jìn)行電容量補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，如果采用整組投切的方法，不僅無(wú)法解決無(wú)功電流傳輸問(wèn)題，而且還會(huì)大大增加負(fù)荷，功率因素就會(huì)受到影響降低。而且倒置傳輸，會(huì)加速電網(wǎng)的損耗，并伴隨著一定的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的解決措施

4.2.1 加強(qiáng)管理力度

任何一項(xiàng)活動(dòng)都是需要由人來(lái)完成的，因此首要任務(wù)就是要加強(qiáng)管理力度，管理力度做到位，用戶(hù)才會(huì)提高對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的興趣，才能推動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和普及，而且通過(guò)對(duì)用戶(hù)樹(shù)立正確的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與電能損耗關(guān)系的意識(shí)，對(duì)減少傳輸過(guò)程中的電能損失有著積極的推動(dòng)作用。

4.2.2 根據(jù)實(shí)際情況確定實(shí)際容量大小

由于各地區(qū)實(shí)際情況存在著巨大的差別，變電站的調(diào)節(jié)也存在差別，因此首先需要考慮地區(qū)情況，其次再對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際容量大小進(jìn)行確定，最后借助新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)對(duì)容量進(jìn)行合理補(bǔ)償，采用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)變電站的低負(fù)荷、變壓器加以無(wú)功補(bǔ)償。除此之外，要定期對(duì)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高工作人員的工作技能。

4.2.3 有效補(bǔ)償配電網(wǎng)低壓一側(cè)的電容器組

對(duì)于該問(wèn)題的解決方法，首先要做到對(duì)無(wú)功電流傳輸時(shí)流經(jīng)的變壓器及線(xiàn)路所導(dǎo)致的功率和電能情況進(jìn)行全面了解和記錄，一旦出現(xiàn)共用變壓器機(jī)組負(fù)荷較大的情況，要及時(shí)采取在配電網(wǎng)低壓一端配置電容器組的方法達(dá)到有效補(bǔ)償。

5 結(jié) 語(yǔ)

從本文的分析看出，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新技術(shù)的研發(fā)和使用，已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要，在電力系統(tǒng)中，隨著無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的不斷完善，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。只有制定相應(yīng)的管理制度，不斷提高無(wú)功補(bǔ)償?shù)母鞣矫婕夹g(shù)，才能真正實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的價(jià)值。

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