無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用及其研究

李超飛

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，科技也不斷發(fā)展。人們的生活水平不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量有著越來越高的要求，不斷增加對(duì)電力的需求，對(duì)電網(wǎng)的要求也越來越高。如果電網(wǎng)的功率不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定，這樣會(huì)對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，就會(huì)產(chǎn)生電力不穩(wěn)的狀況。這就推動(dòng)了無功補(bǔ)償技術(shù)的產(chǎn)生，促進(jìn)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù);電氣自動(dòng)化;電力系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM736?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

無功補(bǔ)償技術(shù)通過對(duì)電力負(fù)載功率變化進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以降低電力線路耗損，提高電氣設(shè)備應(yīng)用效率。因此，探究電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的有效應(yīng)用，有助于人們正確認(rèn)識(shí)無功補(bǔ)償技術(shù)和靈活運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)。

1無功補(bǔ)償技術(shù)在電器自動(dòng)化當(dāng)中的重要性

1.1減少能源的浪費(fèi)

無功補(bǔ)償技術(shù)可以將具有容性負(fù)荷的裝置和感性功率負(fù)荷進(jìn)行連接，使其可以在同一線路當(dāng)中，可以在兩種負(fù)荷之間隨意轉(zhuǎn)換能量。無功補(bǔ)償技術(shù)可以將能源損耗降低，還可以減少電氣設(shè)備的損耗，將供電水平提高。隨著電氣自動(dòng)化水平的不斷提高，會(huì)消耗大量的人力和物力以及成本，如果對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)的使用進(jìn)行加強(qiáng)，就會(huì)減少這些方面的消耗，減少資源方面的浪費(fèi)，可以將電氣設(shè)備的使用壽命提高，從而將電氣設(shè)備的利用率提高，提高電器系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。采用無功補(bǔ)償技術(shù)，還可以降低使用成本，不斷提升電氣自動(dòng)化的水平。

1.2提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率

無功補(bǔ)償技術(shù)是一項(xiàng)電網(wǎng)無功功率分配調(diào)節(jié)技術(shù)，不同設(shè)備的不同運(yùn)行狀況在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用當(dāng)中有著對(duì)應(yīng)的無功功率，但是會(huì)有一些對(duì)應(yīng)的條件對(duì)無功功率進(jìn)行限制。無功補(bǔ)償技術(shù)可以在電力系統(tǒng)當(dāng)中有能源消耗時(shí)，減少損耗，或者是對(duì)損耗情況進(jìn)行避免。無功補(bǔ)償系統(tǒng)可以對(duì)電壓進(jìn)行有效的控制和調(diào)節(jié)，保障電壓可以更加穩(wěn)定的運(yùn)行。如果在電力系統(tǒng)供電的同時(shí)電網(wǎng)功率因素調(diào)低，那么就會(huì)損壞變壓器，在使用無功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，可以將輸電的穩(wěn)定性提高，節(jié)省成本，將電力系統(tǒng)有功功率的輸送效率提升，促進(jìn)用電的用戶電能的平穩(wěn)運(yùn)行。

1.3保護(hù)電容器設(shè)備

如果設(shè)備在運(yùn)行的過程當(dāng)中出現(xiàn)高次諧波，就會(huì)產(chǎn)生局部過熱的現(xiàn)象，嚴(yán)重?fù)p害電氣設(shè)備，但是電器自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中，就會(huì)出現(xiàn)高次諧波這種狀況，會(huì)造成設(shè)備的損傷。這時(shí)就需要發(fā)揮無功補(bǔ)償技術(shù)的作用，無功補(bǔ)償技術(shù)可以對(duì)電壓的負(fù)載進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，對(duì)局部過熱的現(xiàn)象進(jìn)行避免，從而減少高次諧波的產(chǎn)生對(duì)設(shè)備的影響，保護(hù)電容器設(shè)備，提高電容器設(shè)備的利用率，提高運(yùn)行效率。

2無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1應(yīng)用于電力用戶

現(xiàn)階段，無功補(bǔ)償技術(shù)在電力用戶領(lǐng)域也得到了相應(yīng)使用。運(yùn)用在電力用戶中的無功補(bǔ)償機(jī)制多種多樣，各補(bǔ)償機(jī)制具備的優(yōu)勢(shì)也不盡相同。為使無功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)勢(shì)效用在電力用戶中得到充分發(fā)揮，需相關(guān)工作人員立足電力用戶實(shí)際情況，合理選用相應(yīng)的補(bǔ)償機(jī)制。例如，運(yùn)用于電力用戶的集中補(bǔ)償機(jī)制中，工作人員通常會(huì)采用將電容器組集體安裝于所有電力用戶變電裝置內(nèi)部的方式，使變壓器無功功率損失量得到有效控制，從而達(dá)到節(jié)點(diǎn)效益最大化的目標(biāo)。無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用使輸電線路損失明顯降低，在保障相應(yīng)運(yùn)行條件處于自動(dòng)投切狀態(tài)下，工作人員適時(shí)補(bǔ)充調(diào)節(jié)無功負(fù)荷，既滿足了電力用戶的用電需求，又獲得了良好的節(jié)點(diǎn)效益。此外，可根據(jù)實(shí)際情況選擇使用分組補(bǔ)償機(jī)制。相關(guān)工作人員需要為電力用戶合理分配電容器，依照組別深入分析處理配電線的具體工序和實(shí)際配比要求等，以構(gòu)建分組補(bǔ)償機(jī)制，從而使各組變壓器無功補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)有效平衡。將上級(jí)線路無功功率降至最少，避免線路與變壓器出現(xiàn)大量損耗，有助于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。運(yùn)用于電力用戶的個(gè)別補(bǔ)償機(jī)制中，工作人員主要通過并聯(lián)電力用戶的具體用電設(shè)備以及電容器，從而及時(shí)補(bǔ)償各電氣設(shè)備的無功功率負(fù)載。因單次補(bǔ)償屬于無功補(bǔ)償，單獨(dú)一臺(tái)電力設(shè)備電容基本和電機(jī)輸入與輸出狀態(tài)相同，故而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)無功損耗的及時(shí)補(bǔ)償。通常在大型或中型的異步電機(jī)中比較適合使用個(gè)別補(bǔ)償機(jī)制。

2.2并聯(lián)電容器補(bǔ)償

并聯(lián)電容器在早期電網(wǎng)中十分常見，因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便且沒有轉(zhuǎn)子。它的工作原理是在負(fù)載兩端發(fā)出容性無功來補(bǔ)償兩側(cè)的感性無功，提高回路的功率因數(shù)，降低網(wǎng)損。通過對(duì)補(bǔ)償對(duì)象的測量，確定所需要的電容器容量，再來確定要投入的電容器組數(shù)。由于控制電容器投入、切除的是機(jī)械開關(guān)，所以很難準(zhǔn)確判斷投切電容器的時(shí)刻。并聯(lián)電容器一般設(shè)有投切延時(shí)功能，所以當(dāng)電網(wǎng)無功不足時(shí)，最好在高峰負(fù)荷到來前將電容器并聯(lián)到負(fù)載兩端，才能有效避免負(fù)載端電壓不足，因此不能滿足快速、準(zhǔn)確地對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償需求。

并聯(lián)電容器的機(jī)械開關(guān)不宜頻繁切換，因?yàn)槠浜祥l涌流很大，有時(shí)甚至能達(dá)到補(bǔ)償電容器額定電流的幾十倍甚至上百倍。在開關(guān)斷開時(shí)，它還會(huì)產(chǎn)生弧光，且運(yùn)行時(shí)的噪音較大，因此頻繁投切會(huì)縮短并聯(lián)電容器的壽命。所以，并聯(lián)電容器僅適用于負(fù)載較穩(wěn)定的系統(tǒng)。

2.3應(yīng)用于配電線路

將無功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用于配電線路中，有助于電氣自動(dòng)化獲得更高的運(yùn)行性能和運(yùn)行成效，實(shí)現(xiàn)分支線路的有效無功補(bǔ)償。配電線路中運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，需借助配電變壓器詳細(xì)分析分支線路的具體無功損耗情況，全面了解無功損耗具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)，以確定具體補(bǔ)償容量，使工作人員可選擇適宜的分支線路。補(bǔ)償設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下，配電線路將處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)和具體電壓變化情況科學(xué)判定電容器投入過程和具體用量等，從而有效實(shí)現(xiàn)全面最優(yōu)補(bǔ)償。

2.4真空斷路器投入電容器

該器件具有使用簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，這種優(yōu)點(diǎn)會(huì)使該器件在某個(gè)方面存在缺陷。通常來說，電容器會(huì)在合閘的過程中產(chǎn)生極高的過電壓，雖然一次過電壓不會(huì)對(duì)電容器造成損害，但是長此以往，會(huì)對(duì)電容器的使用壽命造成不利影響。因此，需要根據(jù)無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行該器件的重新設(shè)計(jì)，延長電容器以及開關(guān)的使用壽命。

2.5結(jié)合其他設(shè)備共同應(yīng)用

無功補(bǔ)償技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率有著極大的作用，而在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，應(yīng)做好全面的考慮，是否會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來負(fù)面的影響。通過以上的分析以及大量的實(shí)踐證明研究發(fā)現(xiàn)，在無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用不合理的情況下，不僅會(huì)增加電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備、技術(shù)投入成本，同時(shí)也會(huì)影響到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，在應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的情況做好相關(guān)的處理措施，可以將其結(jié)合其他的設(shè)備共同應(yīng)用到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，從而有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。例如，在將電抗器和可控飽并結(jié)合固定濾波器共同使用的情況下，電氣自動(dòng)化運(yùn)行所流入的感性電流可以通過電抗器和可控飽的磁飽和度來實(shí)現(xiàn)對(duì)感性電流的控制，有效避免感性電流對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行帶來的影響，從而達(dá)到平衡固定濾波器的無功功率，在實(shí)際的應(yīng)用中產(chǎn)生很好的應(yīng)用效果。

結(jié)束語

綜上，在運(yùn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的過程當(dāng)中，對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用，不斷對(duì)其進(jìn)行完善。無功補(bǔ)償技術(shù)可以將電網(wǎng)的整體性能進(jìn)行提高，減少對(duì)資源的消耗，將電氣自動(dòng)化消耗的電源能量減少。同時(shí)要對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和完善，從而促進(jìn)該技術(shù)的發(fā)展，提高電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]?胡成剛.論電氣自動(dòng)化中的無功補(bǔ)償技術(shù)[J].住宅與房地產(chǎn)，2017，（18）：284.

[2]?尹明鋰.對(duì)無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2016，（17）：13-13.

[3]?張?bào)汨?，楊雨?新時(shí)期無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，（7）：210-212.

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