無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用研究

摘 要：以科技的發(fā)展腳步為基礎(chǔ)，各種電氣自動化走進了各行各業(yè)的生產(chǎn)，也影響著各個行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，甚至在現(xiàn)代的生產(chǎn)中對電氣系統(tǒng)產(chǎn)生了一定的依賴。如今，多樣化的電氣系統(tǒng)的研究成為科研人員的焦點話題，電氣自動化技術(shù)一直以來是科研人員的一個研究方向，本文針對電氣自動化技術(shù)中的無功補償技術(shù)的應用進行了闡述，針對無功補償?shù)母怕蔬M行了相關(guān)論述；并對電氣自動化的現(xiàn)狀作了研究；提出了提高電氣自動化中無功補償技術(shù)的幾點建議。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；制造技術(shù)；無功補償技術(shù)

電氣自動化技術(shù)在如今的應用中變得越來越廣泛，其正以“雨后春筍”般的態(tài)勢快速發(fā)展，并將其觸角深入到各個行業(yè)中，例如我們常見的電網(wǎng)變壓站，制造業(yè)中的各種自動化機械，以及電氣化鐵路高速牽引系統(tǒng)等。雖然電氣化正以其獨特的優(yōu)勢在各行業(yè)中被廣泛應用，但是其還存在某些方面的不足，降低了電力系統(tǒng)的使用效率，所以在現(xiàn)代的研究中，為了減少電氣自動化系統(tǒng)的缺陷，以確保電力系統(tǒng)的通暢與穩(wěn)定，無功補償技術(shù)得到了科研人員的重視。

一、無功補償?shù)母拍?/p>

電氣自動化控制系統(tǒng)所涉及到的領(lǐng)域十分廣泛，小到日常生活中所使用的電燈開關(guān)系統(tǒng)，大到各種宇航飛船的操作與控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代的經(jīng)濟發(fā)展中，新開發(fā)出的電氣自動化系統(tǒng)從科學技術(shù)以及經(jīng)濟的發(fā)展中取得了很多便利，如今的電氣自動化被廣泛地應用于降壓或變壓電站以及高鐵的牽引系統(tǒng)中[1]。但是，由于實際的電氣自動化應用中的單相電力牽引技術(shù)還不夠成熟，牽引過程中復雜的負荷變化使得高速電氣自動化系統(tǒng)不能高效地發(fā)揮其應用價值，增加了電力系統(tǒng)的無功功率，并且其中的諧波和附加程序也會增加，最終使得電力系統(tǒng)的安全性能降低，電氣系統(tǒng)不能達到人們的預期水準。

二、無功補償技術(shù)在電氣自動化中的研究現(xiàn)狀

（1）真空技術(shù)。真空斷路投切電容器是當前的電氣自動化系統(tǒng)中較為典型的真空應用技術(shù)，這個設備的設計、制造、使用均比較簡單，且相應的投資成本也較低，但在實際的應用運行中，該設備存在的明顯弊端就是在合閘時產(chǎn)生較高的電壓，嚴重影響設備的使用效率。此外，這個設備的使用壽命很短，如果長時間頻繁的操作會加速其老化與報廢速度，因此需要有節(jié)制地操控。

（2）可控飽和電抗器技術(shù)。這種設備的應用功能是通過調(diào)節(jié)設備的飽和度來控制電流的整個回路，使電流滿足電氣自動化系統(tǒng)的需要。此外，并聯(lián)電路中的濾波器的運行過程中會形成較多的無功功率，在電抗器的作用下，這些無功功率將與感性電流相融合，對整個系統(tǒng)的運行過程提供保障。該設備解決了電氣自動化系統(tǒng)的長期投入的問題，但該系統(tǒng)的運行過程會有一些諧波產(chǎn)生，并且會有嚴重的噪聲，導致設備的損害程度增大，不能實現(xiàn)長期的持續(xù)使用。

（3）有源濾波器技術(shù)。有源濾波器技術(shù)會被應用于電氣自動化系統(tǒng)中，是由于其可以在電力電子裝置的使用過程中，促進其產(chǎn)生與負序電流及諧波相反的電流，使三者之間相互融合、相互消除，進而滿足電源要求。這種設備具有調(diào)節(jié)速度快、補償靈活，以及可以控制系統(tǒng)中諧振現(xiàn)象的產(chǎn)生的優(yōu)勢，得到了科研人員一定的認可，但其具有較高的制造與應用成本，因此在目前的電氣自動化中的應用也有所限制。

三、關(guān)于無功補償技術(shù)的幾點建議

（1）重視配網(wǎng)無功補償技術(shù)。荷載電流的流通環(huán)節(jié)中，其對線路以及變壓器的損害程度是不容小覷的，電流流通過程會有不同程度的功率及電損。以科學的角度來講，功率因素的大小與所需耗費的電力功率的大小呈反向增長的關(guān)系，即功率因素變大，所需要消耗的功率則會越小，對線路的損害程度也越小，反之亦然[2]。因此，將無功補償?shù)难b置合理地安裝在承受端，可以在一定程度上減少無功功率的耗損量。從以上分析中可以得到啟示，為了滿足節(jié)能降耗的需要，最直接的方法就是提高功率因數(shù)，降低對線路的耗損。由于變壓器一般為公用系統(tǒng)，因此需要綜合考慮多種影響因素，重視對配網(wǎng)無功補償技術(shù)的提高。

（2）合理分析變電站無功補償?shù)娜萘俊Ｔ诂F(xiàn)在的電氣自動化的無功補償技術(shù)的應用中，電壓在220kv的變電站具有較大的調(diào)節(jié)作用，且在用電高峰期時，其最大的功率因素為0.98，而實際的容量調(diào)節(jié)應該根據(jù)實際情況來綜合考慮。針對變電站的無功補償技術(shù)，應側(cè)重于變壓器與變低側(cè)負荷的無功補償應用，且利用科學的方法分析所能補償?shù)淖畲笕萘浚乐篃o功補償超過實際的補償需要。

（3）加強電力用戶端的管理。加強電力用戶端的無功補償管理，提高用戶對無功補償?shù)囊庾R，爭取讓更多的用戶意識到降能損耗的價值。即使那些容量較小的用戶，也應該加強其無功補償?shù)墓芾恚瑴p少內(nèi)部傳輸因素導致的無功耗損，進而降低每個用戶的電力使用成本。

（4）加強新進的電氣自動化無功補償技術(shù)的研發(fā)與引進。新進的無功補償技術(shù)對于消除濾波器的補償因素具有較好的應用前景，利用對無功電流的技術(shù)控制，達到電力負荷在電網(wǎng)中的控制標準。混合型的濾波器是目前較為新進的無功補償技術(shù)，將LC與APF相混合使用，對其他單一的濾波器所存在的問題起到了控制作用，這種方法的投入較少，而回報價值較高，因此得到人們的廣泛認可[3]。因此，該項技術(shù)的應用比較實惠，特別在低電壓電網(wǎng)中的應用更具實效性。

在現(xiàn)代的生產(chǎn)中，電氣自動化的應用領(lǐng)域變得十分廣泛，比較突出的應用有變壓站以及高鐵高速的牽引技術(shù)，而電網(wǎng)的使用過程將會有較多的無功電流，這對電網(wǎng)具有較大的損耗程度，因此需要大力引進無功補償技術(shù)，加快對新進的無功補償技術(shù)的研究與引進，從最高程度降低無功功率的消耗。

參考文獻

[1]韋星，陳余壽.無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用思考[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，07：204-205.

[2]吳大鵬.無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用[J].電子世界，2016，02：95-97.

[3]呂宇.無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，02：199.

作者簡介

李楊（1993.8-），男，陜西省西安市藍田縣人，大學本科，研究方向為：電氣工程及其自動化。