淺談電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

崔艷杰

身份證號：410724198703183539

淺談電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

崔艷杰

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作為電氣自動化應(yīng)用中的重要技術(shù)，無功補(bǔ)償技術(shù)對于節(jié)約能耗和降低自動化過程的無功功率具有重要的作用。本文介紹了電氣自動化無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)及作用，分析了無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)；闡述了無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用，以期為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

電氣自動化；無功補(bǔ)償技術(shù)

一、電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)及作用

1、電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)。在企業(yè)的生產(chǎn)機(jī)械中采用無功補(bǔ)償技術(shù)最多的設(shè)備為異步電動機(jī)、變壓器等，在電網(wǎng)無功功率量的取向中，異步電動機(jī)和變壓器都占了80%，其他機(jī)械設(shè)備才占了20%，由此可見企業(yè)無功功率主要消耗在異步電動機(jī)和變壓器中。在企業(yè)電氣自動化的無功功率的補(bǔ)償中主要采用的是無功補(bǔ)償技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高企業(yè)用電功率的因數(shù)，降低企業(yè)用電設(shè)備的成本。

2、電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的作用。電氣自動化的普及，不僅促進(jìn)了市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，增加了國民收入，還極大地降低了工作人員的操作難度，為企業(yè)生產(chǎn)減少了人力物力的成本投入，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；同時還提高了電氣自動化的安全性，為安全生產(chǎn)提供了有力的保障。隨著電氣自動化技術(shù)水平的不斷提高，在電氣自動化發(fā)展中呈現(xiàn)出了越來越多的問題，電氣設(shè)備中電能資源的過度浪費(fèi)，已經(jīng)引起了社會的高度重視。電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的大量應(yīng)用，可以有效地降低電氣設(shè)備的電能消耗情況，完善電氣自動化體系，確保國民經(jīng)濟(jì)和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的健康發(fā)展。

二、電氣自動化中無功補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)分析

電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)主要是指動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的主要意義是為了提高供、配電系統(tǒng)的利用率，盡可能地降低電能的消耗和諧波對電力系統(tǒng)的破壞，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的電壓值，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的有效控制。

1、功率因數(shù)是指電力網(wǎng)中通過線路、變壓器的視在功率功率供給有功功率所占百分?jǐn)?shù)。在電力網(wǎng)的運(yùn)作過程中，功率因數(shù)的大小直接影響著有功功率的供給量，影響著有功功率的損耗情況。如功率因數(shù)越大，電力設(shè)備就能為有功功率提供大量的視在功率，就能減少無功功率的傳送，極大地降低有功功率在電力運(yùn)行中的電能消耗，就能提高用戶當(dāng)前的功率因數(shù)，充分發(fā)揮電力設(shè)備的功能提高電壓的質(zhì)量。

2、在電氣自動化無功補(bǔ)償技術(shù)中并聯(lián)電容器也占有重要地位。并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償是為了更好地節(jié)約電能和提高供電的質(zhì)量，主要方法是通過提高用電負(fù)載的功率因數(shù)，減少電力網(wǎng)的用電損耗，目前這種節(jié)電方式已經(jīng)得到了人們的廣泛認(rèn)可。通過提高功率因數(shù)不僅能夠減少有功功率的消耗量，還能減少無功功率的消耗量，同時還能增加變壓器和電力線路容量的利用率，這就有利于并聯(lián)補(bǔ)償電容器與補(bǔ)償設(shè)備之間的連接，提高電力功率因數(shù)。

三、電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用

近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，我國在電氣自動化無功補(bǔ)償技術(shù)和諧波治理等方面進(jìn)行了較為深入的探討研究，加大無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用范圍，使功率因數(shù)得到有效提高，負(fù)序得到有效降低，才能形成科學(xué)的濾波通路，抵消或?yàn)V除指定諧波。目前我國電氣自動化無功補(bǔ)償技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾個方面。

1、無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的主要方案。在電氣自動化無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用方案主要有兩種：真空斷路器投切電容器和固定濾波器晶閘管調(diào)節(jié)電抗器。降低電容器組合閘產(chǎn)生的電流沖擊時，可采用串聯(lián)電抗器的方式。這種無功補(bǔ)償技術(shù)方案的應(yīng)用可以有效地減少電氣工業(yè)的成本投入，可以實(shí)現(xiàn)對高壓母線前主變壓器、高壓線路及電力網(wǎng)用電的有效補(bǔ)償。

使用固定濾波器和晶閘管調(diào)節(jié)電抗器的無功補(bǔ)償方案主要是提高功率因數(shù)，這種方案的使用可以減少晶閘管的使用數(shù)量，增長固定濾波器的使用壽命，調(diào)節(jié)方便，響應(yīng)的速度也很快，唯一的不足就是在電力系統(tǒng)運(yùn)行中會產(chǎn)生一定的諧波，這種情況的產(chǎn)生在目前條件下還不能得到有效解決。

2、無功補(bǔ)償技術(shù)在變電站中的應(yīng)用。作為供電區(qū)域電力系統(tǒng)中心環(huán)節(jié)的變電站，需要采用不同等級的電壓配電線路向用戶提供電力。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，必須按照分級補(bǔ)償和就地平衡的用電原則，使無功功率在配電線路和電力用戶中達(dá)到基本的平衡，以此減少變電站無功電力的輸出。在變電站設(shè)置容性無功補(bǔ)償裝置，可以有效地對主變壓器無功消耗進(jìn)行補(bǔ)償，還可以對負(fù)荷側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償。主變壓器的容量直接影響著容性無功補(bǔ)償裝置的容量，可按主變壓器容量的10%～30%配置，并滿足35～110kv主變壓器最大負(fù)荷時，其高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.95的要求。無功補(bǔ)償技術(shù)在變電站中的大量應(yīng)用可以有效地提高功率因數(shù)，降低總成本的投入和電能損耗量，對電氣自動化系統(tǒng)的完善起到一定的促進(jìn)作用。

3、無功補(bǔ)償技術(shù)在配電線路中的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，配電線路在整個線路網(wǎng)數(shù)量巨大，在總線的損耗就占了60%-70%，基于此，減少配電線路的功率消耗和對配電線路進(jìn)行合理有效的電力無功補(bǔ)償就顯得尤為重要。在國外發(fā)達(dá)國家中對配電線路進(jìn)行無功補(bǔ)償普遍采用的是分支線路的補(bǔ)償方式。這種補(bǔ)償方式使用可以直接對分支配電線路的電能消耗進(jìn)行無功補(bǔ)償，減少主配電線路的電能消耗，以此達(dá)到分支配電線路無功功率的平衡。

四、提高電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的建議

1、在電力系統(tǒng)網(wǎng)中要高度重視對變壓器、配電線路電能損耗的無功補(bǔ)償，必須提高功率因數(shù)的功率值，增強(qiáng)供、配電系統(tǒng)的利用率，降低電力資源的消耗量。在安裝受電端無功補(bǔ)償裝置時，要盡可能地減低負(fù)荷無功功率的消耗，減少配電線路的損耗，提高功率因數(shù)。這種無功功率補(bǔ)償是最直接、最經(jīng)濟(jì)的節(jié)能減耗的方式。

2、在電氣自動化無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用中，要加強(qiáng)對用戶側(cè)無功補(bǔ)償?shù)墓芾砹Χ龋哟髮?jié)能降耗的宣傳力度。在用戶群中形成對無功補(bǔ)償技術(shù)的充分認(rèn)識，減少用戶側(cè)中對有功功率的消耗，降低成本的投入，提高功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電氣自動化系統(tǒng)的有效無功補(bǔ)償。

五、結(jié)束語

綜上所述，隨著電氣自動化技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)和諧波治理的問題越來越嚴(yán)重。系統(tǒng)運(yùn)行過程中往往出現(xiàn)負(fù)荷變化大，帶有諧波的現(xiàn)象，傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)運(yùn)作的這一需求。無功補(bǔ)償技術(shù)是采用無功、負(fù)序及諧波的綜合補(bǔ)償方式，對電氣自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了有力的支撐。

[1]肖吉德；信息時代的電氣自動化技術(shù)--訪上海大學(xué)陳伯時教授[J]；電工技術(shù)雜志；2013年04期