探析電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)要點(diǎn)

高海

摘要：各種自動化工程的不斷更新，越來越影響電氣自動化的不斷創(chuàng)新和提升。電氣自動化的應(yīng)用包括很多具體組成，因?yàn)殡姎庾詣踊旧砭褪怯?jì)算機(jī)技術(shù)和電氣技術(shù)等多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能夠代替不同技術(shù)的優(yōu)勢，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的理想效果。電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)有效降低了電網(wǎng)運(yùn)行時產(chǎn)生的各種能源消耗，大幅度的提高了電力資源的使用效率，使節(jié)約能源的發(fā)展目標(biāo)得以快速實(shí)現(xiàn)。本文具體闡述了電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的重要作用、技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;無功補(bǔ)償技術(shù);技術(shù)運(yùn)用

引言

電力在我國生產(chǎn)生活中屬于十分重要的能源，而在電源傳輸?shù)倪^程中由于室外溫度和傳輸距離的影響，電壓會出現(xiàn)不穩(wěn)定變化，進(jìn)而會對生產(chǎn)用電與生活用電造成影響。隨著電氣自動化水平的不斷提升，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)，對電氣自動化設(shè)備運(yùn)行電能消耗起到了很好的控制，同時還有效地保障了電氣自動化設(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，無功補(bǔ)償技術(shù)作為電氣自動化技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵組成，事關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，因此及時推進(jìn)相關(guān)探析工作很有必要，對于提高行業(yè)的資源利用效率，促進(jìn)行業(yè)的升級和轉(zhuǎn)型都有著重要意義。

1電氣自動化中的無功補(bǔ)償技術(shù)的重要作用

要想讓電氣自動化設(shè)備中的電磁線圈運(yùn)轉(zhuǎn)起來，就需要有一個磁場，而在電磁線圈運(yùn)轉(zhuǎn)時就勢必會產(chǎn)生功率消耗的情況，也就是說，當(dāng)一臺電動機(jī)工作之前，就需要建立一個專用的磁場，通過磁場作用使電動機(jī)內(nèi)的電磁線圈的轉(zhuǎn)子運(yùn)動起來，帶動電動機(jī)同步工作起來，而電動機(jī)工作時，主要就是依靠電磁線圈轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動的，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，電氣自動化變壓器的運(yùn)行需要無功功率的支持。如果沒有無功功率，電動機(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，就同時會獲得無功功率。一次線圈旋轉(zhuǎn)就會形成相應(yīng)的磁場，二次線圈旋轉(zhuǎn)就會產(chǎn)生電壓。但是，當(dāng)供電系統(tǒng)中無法提供相應(yīng)的無功功率時就會讓電氣自動化設(shè)備得不到足夠的運(yùn)行動能，那也就無法穩(wěn)定地運(yùn)行，甚至無法正常工作，這時就需要無功補(bǔ)償技術(shù)來彌補(bǔ)這個缺陷，從而提升電氣自動化設(shè)備的運(yùn)行效率。

2電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)

2.1多樣性

在不同的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中，電能獲取的方式也存在一定差異，發(fā)電機(jī)是主要的電能供應(yīng)方，但是這種供應(yīng)方式的適應(yīng)性比較低，同時供給的電能量也比較小，很難滿足行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求。而無功補(bǔ)償技術(shù)中的電能來源具有多樣性，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分散性

該特點(diǎn)主要體現(xiàn)在電壓的控制中。無功補(bǔ)償技術(shù)的作用在于滿足電力網(wǎng)與負(fù)荷端的電壓水平，有功平衡一般是電力系統(tǒng)的頻率控制方式，無功平衡主要用于對電壓的控制。但是由于具體的電力需求存在一定差異，因此想要實(shí)現(xiàn)對這些電力需求的有效把握也有一定難度，這時需要采用分別控制的方式，也就是分散控制，最終達(dá)到控制電壓的目標(biāo)。

2.3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)到一定量時就會讓供電系統(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)具有一個的局限性和地域限制。

3電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用

3.1配電線路的無功補(bǔ)償

電力網(wǎng)內(nèi)的配電線路使用量非常大，其線損率問題比較嚴(yán)重，需要高度重視配電線路的無功補(bǔ)償問題，使配電線路的功率損耗控制在可控范圍之內(nèi)。配電線路網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，可以采取自動、固定、集中和分散等模式實(shí)施高效的管理。在線路負(fù)荷中心位置安裝固定補(bǔ)償電容器，在線路負(fù)荷中心上側(cè)安裝自動補(bǔ)償電容器。對于補(bǔ)償分支線路的無功消耗來說，其核心為平衡分支線路的無功功率，有效控制分支線路向主干線路索取無功功率，將無功損耗降低到最小值。依據(jù)分支線路的配電變壓器空載，確定無功損耗，借助較大負(fù)荷分支實(shí)現(xiàn)確定補(bǔ)償點(diǎn)，配電變壓器負(fù)載無功損耗的核心為用戶自主補(bǔ)償，當(dāng)用戶出現(xiàn)無補(bǔ)償或者是補(bǔ)償不足的情況時，會向主干線索取無功功率。在電氣自動化系統(tǒng)的回路中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，對回路電流的無功補(bǔ)償通過濾波器的原理來實(shí)現(xiàn)的。通過元器件的相互配合和作用，有效濾除電路中的指定頻點(diǎn)，獲取特定頻率的電源信號。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穩(wěn)定的工作狀態(tài)，不發(fā)生較大的波動，降低持續(xù)性。在電路狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行過程中，還可以串聯(lián)濾波器對電路電壓進(jìn)行有效的降低，現(xiàn)對回路電路的無功補(bǔ)償。

3.2在真空斷路器等元器件中的運(yùn)用

在電氣自動化系統(tǒng)電容器中，有一個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，會在瞬間產(chǎn)生一股極高的電壓，如果長期受瞬間高壓的影響，會減低電容器的使用時長，而無功補(bǔ)償技術(shù)可以對真空斷路器這個元器件進(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。無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化設(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。

3.3用電客戶無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

用戶作為電力使用的主體，也是該技術(shù)應(yīng)用中的重要載體，對該部分技術(shù)應(yīng)用的研究，對于用電客戶的無功補(bǔ)償，可從以下方面把握：第一，就是在配電網(wǎng)中對該技術(shù)進(jìn)行利用，能夠緩解無功消耗問題，從而達(dá)到降低用電客戶用電費(fèi)用的目的;第二，就是對電機(jī)功率進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，在必要時推進(jìn)電費(fèi)補(bǔ)償工作，對功率因數(shù)和月電費(fèi)之間的關(guān)系進(jìn)行把握，提高用電客戶的用電體驗(yàn)。對該技術(shù)的利用一方面能夠營造良好的行業(yè)外部形象，另一方面也能提高電力資源的利用效率。

3.4零過渡動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

零過渡動態(tài)無功補(bǔ)償是把無功補(bǔ)償裝置和電力網(wǎng)視為一個整體，包含控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)時監(jiān)測電網(wǎng)和無功補(bǔ)償裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，通過控制單元對系統(tǒng)所需無功的計(jì)算分析，給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的投切電容器組數(shù)的指令，實(shí)現(xiàn)動態(tài)控制，始終使系統(tǒng)無功處于最優(yōu)狀態(tài)。由電磁能量守恒定律可知，在電容器不需要放電的前提下，當(dāng)選擇在系統(tǒng)零過渡時刻投切電容器組時，電網(wǎng)的動態(tài)電流和電壓的非周期分量接近于零，實(shí)現(xiàn)零過渡過程動態(tài)無功補(bǔ)償。

結(jié)束語

無功補(bǔ)償技術(shù)最大的優(yōu)勢就是減低了電氣自動化系統(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，讓人們加深對無功補(bǔ)償?shù)恼J(rèn)知，提升節(jié)約用電的意識，從而推動國家節(jié)能理念的深化，對無功補(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。

參考文獻(xiàn)：

[1]高興強(qiáng).電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用[J].商品與量，2019（5）：187.

[2]洪振峰.無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用探討[J].民營科技，2017（3）：58-59.

[3]徐承.無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用探析[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）工程技術(shù)，2016（31）：32.