無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)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(jìn)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(yīng)用進(jìn)行了闡述，針對無功補償?shù)母怕蔬M(jìn)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(yīng)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(yīng)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(jì)發(fā)展中，新開發(fā)出的電氣自動化系統(tǒng)從科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(yīng)用中的單相電力牽引技術(shù)還不夠成熟，牽引過程中復(fù)雜的負(fù)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(yīng)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(dá)到人們的預(yù)期水準(zhǔn)。

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(dāng)前的電氣自動化系統(tǒng)中較為典型的真空應(yīng)用技術(shù)，這個設(shè)備的設(shè)計、制造、使用均比較簡單，且相應(yīng)的投資成本也較低，但在實際的應(yīng)用運行中，該設(shè)備存在的明顯弊端就是在合閘時產(chǎn)生較高的電壓，嚴(yán)重影響設(shè)備的使用效率。此外，這個設(shè)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(shè)備的應(yīng)用功能是通過調(diào)節(jié)設(shè)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(shè)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(yán)重的噪聲，導(dǎo)致設(shè)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(yīng)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(jìn)其產(chǎn)生與負(fù)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(jìn)而滿足電源要求。這種設(shè)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(rèn)可，但其具有較高的制造與應(yīng)用成本，因此在目前的電氣自動化中的應(yīng)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(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)側(cè)重于變壓器與變低側(cè)負(fù)荷的無功補償應(yīng)用，且利用科學(xué)的方法分析所能補償?shù)淖畲笕萘?，防止無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(yīng)該加強其無功補償?shù)墓芾?，減少內(nèi)部傳輸因素導(dǎo)致的無功耗損，進(jìn)而降低每個用戶的電力使用成本。

（4）加強新進(jìn)的電氣自動化無功補償技術(shù)的研發(fā)與引進(jìn)。新進(jìn)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(yīng)用前景，利用對無功電流的技術(shù)控制，達(dá)到電力負(fù)荷在電網(wǎng)中的控制標(biāo)準(zhǔn)?；旌闲偷臑V波器是目前較為新進(jìn)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(rèn)可[3]。因此，該項技術(shù)的應(yīng)用比較實惠，特別在低電壓電網(wǎng)中的應(yīng)用更具實效性。

在現(xiàn)代的生產(chǎn)中，電氣自動化的應(yīng)用領(lǐng)域變得十分廣泛，比較突出的應(yīng)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(jìn)無功補償技術(shù)，加快對新進(jìn)的無功補償技術(shù)的研究與引進(jìn)，從最高程度降低無功功率的消耗。

參考文獻(xiàn)

[1]韋星，陳余壽.無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(lán)田縣人，大學(xué)本科，研究方向為：電氣工程及其自動化。