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

楊揚(yáng)

沈陽(yáng)渾南現(xiàn)代有軌電車(chē)運(yùn)營(yíng)有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000

1 電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

1.1 可以提升設(shè)備發(fā)供電能力

（1）在電氣自動(dòng)化中運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，能有效地降低無(wú)功功率，從另一個(gè)側(cè)面也就提升了有功功率。在對(duì)有功功率數(shù)值需求不變的情況下，可以通過(guò)減少無(wú)功功率、供電設(shè)備配電電容的數(shù)量和規(guī)模，提升設(shè)備的發(fā)供電能力，挖掘設(shè)備發(fā)供電潛能。

（2）在電氣自動(dòng)化中運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，可以有效地提高有功功率。通過(guò)控制變量法提高有功功率，在對(duì)發(fā)供電設(shè)備容量有一定要求的前提下，如果設(shè)備容量保持恒定，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可以使功率因數(shù)得到提高，減少無(wú)功功率的損耗，這樣也就提升了有功功率的潛能[1]。

（3）在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，能充分地使發(fā)供電設(shè)備達(dá)到銘牌出力（即額定出力）的效果。銘牌出力是指發(fā)電機(jī)等設(shè)備在恒定的電壓和恒定電流的情況下，達(dá)到銘牌上規(guī)定的發(fā)電效率。在發(fā)電設(shè)備上安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可以使發(fā)電機(jī)減少無(wú)功功率而提高有功功率，從而提升發(fā)電能力，達(dá)到銘牌出力。

1.2 可以有效提高電能的質(zhì)量

電壓質(zhì)量受使用過(guò)程中電壓損失數(shù)量影響，一般情況下，電壓在使用過(guò)程中損失越多，電壓質(zhì)量也低；損失得越少，電壓質(zhì)量越高。電壓質(zhì)量在一定程度上又會(huì)影響影響電器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，電設(shè)備中合理配置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，可以有效提高電能的質(zhì)量。電力系統(tǒng)的運(yùn)行是十分復(fù)雜的，利用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備可以改善供電環(huán)境，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有一定保障，從而提高電能質(zhì)量。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備通過(guò)控制供電線路電壓，將電壓損失控制在合理范圍內(nèi)，從而有效地減少供電線路中各種類型的問(wèn)題和故障，達(dá)到提升電網(wǎng)供電質(zhì)量的效果。

1.3 可以有效降低電能的損耗量

在電氣自動(dòng)化中運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，可以將電能的損耗量做到有效降低。供電線路中存在很多的感性設(shè)備，例如電容器等設(shè)備，它們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中會(huì)消耗無(wú)功功率，而利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)能有效地減少感性設(shè)備中無(wú)功功率的流動(dòng)，從而降低電能的損耗量[2]。

2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的有效路徑和存在的問(wèn)題

2.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的有效路徑

（1）電抗器、電容器與固定濾波器。期望在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中增設(shè)無(wú)功補(bǔ)償體系，就需要在方案設(shè)計(jì)中做好電抗設(shè)備、電容裝置以及濾波器的裝設(shè)。電抗設(shè)備能夠輔助系統(tǒng)抵抗有關(guān)參數(shù)因?yàn)椴▌?dòng)而造成的干擾，電容裝置是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必不可少的元件，也是輸電體系的核心。濾波器能夠更好地把控?zé)o功補(bǔ)償線路，完成好濾波功能，確保無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有作用。

（2）晶閘管調(diào)節(jié)變壓器和固定濾波器?？v觀整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)設(shè)計(jì)，該裝置在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)以高漏抗變壓裝置為核心，有效優(yōu)化電能的輸送效率。

（3）無(wú)源濾波器與有源濾波器。雖然無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)還存在一定的不足之處，但相關(guān)應(yīng)用正逐步普及。由于通過(guò)濾波設(shè)備可以抵消電氣自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的諧波干擾，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，并拉動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償系數(shù)的提高。因此未來(lái)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，必然會(huì)更多地運(yùn)用濾波設(shè)備來(lái)保證無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。

（4）真空熔斷器投切電容器。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就在于系統(tǒng)裝設(shè)和運(yùn)行需要的成本投入較少，同時(shí)，在借助熔斷裝置進(jìn)行電容設(shè)備管控時(shí)，便于操作。但不可否認(rèn)該項(xiàng)技術(shù)中仍存在不足，尤其是在閉合瞬間可能會(huì)造成高壓故障，致使電路系統(tǒng)中元件損毀。除此以外，無(wú)功補(bǔ)償體系還存在使用次數(shù)的要求，導(dǎo)致系統(tǒng)補(bǔ)償效率難以進(jìn)一步提升。

（5）有源濾波器。該項(xiàng)無(wú)功補(bǔ)償體系的優(yōu)勢(shì)在于可以快速調(diào)節(jié)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，且補(bǔ)償方式可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，抵抗線路中存在的諧波干擾，優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效果。但由于該項(xiàng)技術(shù)裝設(shè)過(guò)程所需成本較高，且相關(guān)零部件需要定制，導(dǎo)致難以大規(guī)模普及，需要進(jìn)一步完善。

（6）可控飽和電抗器與固定濾波器。無(wú)功補(bǔ)償體系中能夠長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行以濾波設(shè)備為核心的并聯(lián)線路，由此能夠消除無(wú)功功率參數(shù)和感應(yīng)電流，優(yōu)化飽和性能，滿足運(yùn)行需求。

（7）晶閘管調(diào)節(jié)電抗器與固定濾波器。對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要是將電抗裝置串接在晶閘管線路中，能夠消除并聯(lián)線路中存在的無(wú)功補(bǔ)償電流參數(shù)，保證指標(biāo)處于標(biāo)準(zhǔn)范圍，從而提升系統(tǒng)的功率因素。該項(xiàng)技術(shù)所需的晶閘管要求不高，但運(yùn)行速率較快，能夠顯著優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行性能[3]。但實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償體系會(huì)增加系統(tǒng)的諧波干擾，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成了負(fù)面影響。

2.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

無(wú)功補(bǔ)償體系從實(shí)際發(fā)展來(lái)看，還有諸多不足需要彌補(bǔ)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的輸電體系大多是以發(fā)電站為出發(fā)點(diǎn)，經(jīng)由電路輸送體系送達(dá)變電站。整個(gè)配送過(guò)程，無(wú)功補(bǔ)償體系發(fā)揮出重要效用。但就目前的輸電體系來(lái)看，無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的質(zhì)量難以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)冗余問(wèn)題較為明顯，由此會(huì)導(dǎo)致輸電裝置長(zhǎng)期處于高負(fù)荷狀態(tài)下。導(dǎo)致有功功率和無(wú)功功率出現(xiàn)不匹配的問(wèn)題。同時(shí)，因?yàn)樨?fù)荷指標(biāo)過(guò)高，會(huì)造成功率因數(shù)下降，而如果負(fù)荷過(guò)低又會(huì)造成過(guò)補(bǔ)償問(wèn)題，以至于無(wú)功倒流，嚴(yán)重影響電能輸送的功率指標(biāo)，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行難以保持穩(wěn)定，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益難以提升。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是一種符合科學(xué)發(fā)展觀的、節(jié)能的技術(shù)，它在降低能源損耗、節(jié)約企業(yè)資金的方面意義非凡。從目前行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，該技術(shù)的應(yīng)用效果良好，而且受到了業(yè)界人士的廣泛認(rèn)可。在未來(lái)的發(fā)展道路中，國(guó)家應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，使得電氣自動(dòng)化行業(yè)能跟上時(shí)代的步伐，以滿足社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展的需要。