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

文/張鵬飛

傳統(tǒng)的工業(yè)電氣控制系統(tǒng)不僅僅需要消耗較大成本的人力以及物力，還對(duì)當(dāng)前的環(huán)境造成了一定程度上的威脅。而通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化當(dāng)中的應(yīng)用，相關(guān)部門(mén)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的低消耗。這不僅僅降低了對(duì)資源的損耗，還可以改善工作的效率。本文將圍繞著這一目的來(lái)展開(kāi)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的高效利用。

1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)內(nèi)容概述以及電氣自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀

電氣自動(dòng)化技術(shù)的普及，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)這一個(gè)新興的詞語(yǔ)也在進(jìn)入到這一行業(yè)當(dāng)中。那么，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)到底是什么，以下將圍繞著無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的含義以及我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r這兩個(gè)方面的內(nèi)容來(lái)展開(kāi)。

1.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的內(nèi)容概述

電氣自動(dòng)化的發(fā)展是基于不斷發(fā)展的發(fā)電業(yè)的，可以說(shuō)電氣自動(dòng)化的正常運(yùn)行離不開(kāi)電力的行業(yè)。但是，電氣自動(dòng)化的但同時(shí)伴隨著電力資源損耗嚴(yán)重的現(xiàn)象，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在這一背景下產(chǎn)生的。它是通過(guò)將諸如電容器等的無(wú)功電源中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)生產(chǎn)中所需要的機(jī)械的或者是熱能的一種方式。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以大大的提升發(fā)電電壓的質(zhì)量，并且還可以通過(guò)改變整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的功率，來(lái)減少由于線路過(guò)多而帶來(lái)的電力損耗。具體看來(lái)，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)還具有以下幾個(gè)性能。第一點(diǎn)是能夠自動(dòng)調(diào)控整個(gè)系統(tǒng)的電壓，可以改變輸出功率，從而保證了整個(gè)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。第2點(diǎn)是能夠保護(hù)電容器等設(shè)備，避免由于高次諧波的作用而產(chǎn)生的過(guò)熱現(xiàn)象，從而降低了對(duì)設(shè)備的損害作用。第3點(diǎn)是它可以大大的節(jié)約成本，降低能源的損耗。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)主要包含以下幾個(gè)方面。第1個(gè)方面是電氣負(fù)荷方面的功率因素分析內(nèi)容，電氣自動(dòng)化的快速發(fā)展離不開(kāi)電網(wǎng)以及變壓器設(shè)備。大多數(shù)用電企業(yè)都希望通過(guò)降低傳輸?shù)膿p耗功率，降低無(wú)功功率所占的比例，提升有功功率。通過(guò)這一項(xiàng)技術(shù)分析可以實(shí)現(xiàn)這一方面的內(nèi)容。第2個(gè)方面是并聯(lián)電容器補(bǔ)償無(wú)功功率。這一個(gè)步驟主要發(fā)生在電網(wǎng)以及負(fù)荷端之間，在電容器安裝工作完成之后，采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)蜔o(wú)功功率的比例。通過(guò)并聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)，更是在極大的程度上提升了相關(guān)的功率因數(shù)。從而有助于電網(wǎng)企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。其次，并聯(lián)電容器的運(yùn)用還能夠改善變壓器的電壓調(diào)節(jié)的方式，從而有助于提升變壓器的質(zhì)量。

1.2 當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

電氣自動(dòng)化這個(gè)詞匯已經(jīng)慢慢進(jìn)入到人們的生活中，我國(guó)也對(duì)這一系統(tǒng)不斷的進(jìn)行創(chuàng)新以及改善，培養(yǎng)了一套完善的發(fā)展體系以及運(yùn)營(yíng)模式。我國(guó)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域上取得的成就是值得推崇的，但是不可否認(rèn)的是，這一行業(yè)在快速發(fā)展的過(guò)程中存在著一些問(wèn)題。諸如負(fù)荷方面的問(wèn)題，而這一問(wèn)題的根源主要是由于單相電器功能不足引起的。其次是采用傳統(tǒng)的增多非線性現(xiàn)象已經(jīng)無(wú)法滿足快速發(fā)展的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的要求了。因此，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的出現(xiàn)則顯得越發(fā)珍貴。此外當(dāng)前我國(guó)各領(lǐng)域也在引進(jìn)了先進(jìn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)，除去應(yīng)用較為普遍的工業(yè)生產(chǎn)，還包括高速鐵路以及供電所等地區(qū)，都在創(chuàng)建先進(jìn)的電氣自動(dòng)化模式，引入符合發(fā)展方向的無(wú)功補(bǔ)償電源內(nèi)容。為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的活力。

2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用以及改進(jìn)方案

以上分析了無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的內(nèi)涵，并且根據(jù)當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，我們可以得知無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是符合當(dāng)前我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀的一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，如何使這項(xiàng)技術(shù)更好的應(yīng)用在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中，以下的內(nèi)容將圍繞這一主題展開(kāi)。

2.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在真空斷路器投入電容器中的應(yīng)用

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)主要是運(yùn)用在元器件當(dāng)中，而真空斷路器這一元件具備著經(jīng)濟(jì)成本較低、操作較為方便等優(yōu)點(diǎn)。但是也存在著一些問(wèn)題，其中最為突出的就是在電容器和炸的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生極高的電壓，長(zhǎng)時(shí)間的高電壓影響會(huì)使得電容器的壽命大大的縮短。因此通過(guò)引入無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，可以對(duì)于整個(gè)元器件進(jìn)行再生改造，從而延長(zhǎng)了電容器以及開(kāi)關(guān)等元器件的使用壽命。從另一個(gè)層面上也可以大大的降低整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)所需要的成本。

2.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在有源濾波器當(dāng)中的應(yīng)用

有源濾波器的主要作用是保證運(yùn)載的電流能夠符合電源運(yùn)行的要求。是通過(guò)以下的原理來(lái)進(jìn)行的：有源濾波器作用在電子裝置中，使其產(chǎn)生和諧波電流以及與負(fù)序電流相反的電流，從而使這兩種電流互相抵消，實(shí)現(xiàn)了匹配電流的目的。通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的引入，可以大大的提升電流互相抵消的效果，從而使得無(wú)功補(bǔ)償更具備可調(diào)節(jié)性，也可以保證無(wú)功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)速度可以大大的提升。最重要的一點(diǎn)是這種方式并不會(huì)出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，從而保護(hù)了元器件，延長(zhǎng)了使用的壽命。但是這一技術(shù)仍存在著一些問(wèn)題，那就是有源濾波器的成本較高，從而不利于這一元器件的普及。這是在應(yīng)用當(dāng)中要注意的一項(xiàng)問(wèn)題。

2.3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在固定濾波器當(dāng)中的應(yīng)用

固定濾波器的無(wú)功補(bǔ)償是通過(guò)與其他期間的配合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。比如說(shuō)固定濾波器與可控飽和電抗器相互結(jié)合使用，通過(guò)磁飽和的程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)于飽和電抗器的調(diào)節(jié)。并通過(guò)對(duì)于感性電流的調(diào)節(jié)，使得固定濾波器以及可控飽和電抗器二者達(dá)到無(wú)功功率平衡的狀態(tài)，再加上利用相反電流互相抵消的原理，從而使得器件達(dá)到無(wú)功電流的要求。此外，期間還可以與由晶閘管進(jìn)行調(diào)節(jié)的電抗器互相結(jié)合使用，通過(guò)二者的串聯(lián)使得流經(jīng)的電流達(dá)到平衡，從而使得功率因數(shù)負(fù)荷達(dá)到相關(guān)的要求。固定濾波器參與下的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)具有高度的靈活性以及較長(zhǎng)的使用壽命，但是存在著容易出現(xiàn)諧波，從而造成諧振現(xiàn)象的問(wèn)題。

2.4 促進(jìn)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化當(dāng)中應(yīng)用的改進(jìn)方案

促進(jìn)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化當(dāng)中的應(yīng)用，首先是要提升相關(guān)的技術(shù)。具體的應(yīng)用以及原理上文已經(jīng)有所提及。但是僅僅只靠技術(shù)的提升是不能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)全面普及的，因此相關(guān)的部門(mén)還要提升對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾暢潭取Ｏ嚓P(guān)部門(mén)要認(rèn)識(shí)到無(wú)功補(bǔ)償所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，在使得整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)獲得最佳補(bǔ)償量的同時(shí)，還要在最大程度上的縮減無(wú)功功率的損耗。其次是要加強(qiáng)對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備的管理，通過(guò)嚴(yán)格的工作流程以及監(jiān)管體系來(lái)保證成功無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)得以落實(shí)，保障無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)能夠在電氣自動(dòng)化建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮重要的作用。這對(duì)于提升電能的應(yīng)用率，提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的效益是有著極大的作用的。第4點(diǎn)則是要不斷的提升無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用效率，這也是無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的關(guān)鍵。相關(guān)的部門(mén)也應(yīng)該對(duì)這一技術(shù)不斷的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的不斷延伸，努力使其覆蓋到電力企業(yè)所工作的方方面面當(dāng)中。比如說(shuō)可以對(duì)諧波進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的引入，這樣一來(lái)也可以減少整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的無(wú)功功率的損耗。

2.5 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

對(duì)于變電站而言，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用主要是為了保持電網(wǎng)無(wú)功功率的平衡，其一般為變電站提供集中補(bǔ)償無(wú)功功率，該階段選擇的無(wú)功補(bǔ)償裝置主要有同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器與靜止補(bǔ)償器等，其同樣可以選擇SHFC型高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。同時(shí)，將并聯(lián)電容器組安裝在6kV-10kV變電站Ⅰ段與Ⅱ段之間的母線上，并根據(jù)電壓質(zhì)量自動(dòng)投切電容器，以確保母線電壓維持在規(guī)定范圍內(nèi)，避免變電站配電網(wǎng)電力體系出現(xiàn)過(guò)壓?jiǎn)栴}，導(dǎo)致配電網(wǎng)母線無(wú)功損耗降低，進(jìn)而有效優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境，在提升變電站配電網(wǎng)運(yùn)行功率的同時(shí)，確保電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。這種無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于變電站10kV母線上，具備方便維護(hù)、容易集中管理等特點(diǎn)，可以有效提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量。

3 總結(jié)

以上分析了無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。隨著時(shí)代在進(jìn)步，人們對(duì)于變頻調(diào)速技術(shù)已提出了許多不同新的要求，希望各技術(shù)部門(mén)不斷的改進(jìn)，瞄準(zhǔn)時(shí)代發(fā)展的潮流，提升電氣自動(dòng)化控制中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的技術(shù)含量，從而為工業(yè)生產(chǎn)以及電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)更高的效益。