無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用探討

龍宏 朱越龍

摘? 要：在我國，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷往前邁步，許多新興的先進(jìn)的技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到運(yùn)用，并且這些合理及時(shí)的應(yīng)用為國家和社會(huì)帶來了許許多多的效益有的也為人民群眾帶來了切切實(shí)實(shí)的方便與利益。這些科學(xué)進(jìn)步帶來的紅利，相當(dāng)快的輻射到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的方方面面，讓我們對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步與利用有了一個(gè)更加科學(xué)而又全面的認(rèn)識(shí)。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，不僅在提高效率和保證安全性方面顯而易見，另外在節(jié)能減排、節(jié)約資源、推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展、提高資源利用率等方面有著很大的作用。文章旨在對(duì)這些新興技術(shù)的應(yīng)用以及應(yīng)用后所產(chǎn)生的效果，進(jìn)行進(jìn)一步的探究與討論。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;無功補(bǔ)償技術(shù);新興技術(shù)

引言

當(dāng)前電力使用量逐漸增加，在電力技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境以及本身運(yùn)行過程中的非線性因素逐漸增加，都使得其控制難度不斷增加。在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，其產(chǎn)生的諸多問題越來越受人們的關(guān)注，如何實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)化發(fā)展是當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域研究人員重點(diǎn)關(guān)注的話題。無功補(bǔ)償技術(shù)是基于無功功率理論產(chǎn)生的一種全新的補(bǔ)償方式。無功功率通常是在電路電場(chǎng)和磁場(chǎng)當(dāng)中起到交換作用的抽象概念，在電氣設(shè)備當(dāng)中有著十分廣泛的應(yīng)用。但實(shí)際上，無功功率并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)外做功，而是通過轉(zhuǎn)換的方式，以另一種能量形式存在。無功補(bǔ)償技術(shù)其主要運(yùn)行原理是通過容性功率和感性功率兩種負(fù)荷變化及相關(guān)控制裝置，通過并聯(lián)的方式將其連接在被控制對(duì)象的電路當(dāng)中，并以能量轉(zhuǎn)換的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行條件的改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制對(duì)象的控制。當(dāng)前在電氣設(shè)備領(lǐng)域中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用較少，因此基于這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)控制難度逐漸提升的電氣設(shè)備，對(duì)其開展自動(dòng)化控制研究。在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下，電氣自動(dòng)化在社會(huì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為各行業(yè)較為普遍的應(yīng)用技術(shù)，不但提高相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)力，也使其工作效率得到提升，也推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域生產(chǎn)與質(zhì)量。而電氣自動(dòng)化價(jià)值的發(fā)揮，還要以電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行作為基礎(chǔ)，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用能夠有效控制電力系統(tǒng)運(yùn)行中的無功損耗，降低諧波等問題對(duì)電力輸送效率的影響，減少電力系統(tǒng)波動(dòng)與故障的發(fā)生概率，進(jìn)而為電氣自動(dòng)化的發(fā)展提供有利條件。

1無功功率補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)

在電氣自動(dòng)化技術(shù)中，無功功率補(bǔ)償器又為電力系統(tǒng)所組成。系統(tǒng)中無功功率補(bǔ)償器具有穩(wěn)定電網(wǎng)、保護(hù)高壓、低壓的優(yōu)點(diǎn)。為了使電纜裝置的電氣安全，可在局部發(fā)生過熱時(shí)降低溫度。本技術(shù)應(yīng)用廣泛，可在負(fù)荷功率因數(shù)過低時(shí)采用，從而可使電器設(shè)備的靜電容量最小，減少不必要的電流損失。電網(wǎng)產(chǎn)生最大無功功率的設(shè)備主要是變壓器和異步電動(dòng)機(jī)。一個(gè)變壓器的無功功率是工作功率的50%，異步電動(dòng)機(jī)是60%。核反應(yīng)堆等其他設(shè)備發(fā)電機(jī)的無功功率、供電線路、整流器設(shè)備也占工作功率的20%。從上述數(shù)據(jù)可以看出，電網(wǎng)的無功功率主要來自變壓器、電源線、異步電機(jī)等設(shè)備。無功功率補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可以有效地補(bǔ)償消耗的大量無功功率，從而提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，保證許多電力設(shè)備的能效和高效工作。電氣負(fù)載的功率因數(shù)定義為變壓器和電網(wǎng)等設(shè)備的有功功率與其可見光功率的比率。一般來說，電網(wǎng)期待高功率因數(shù)運(yùn)行。高功率因數(shù)的實(shí)現(xiàn)主要通過減少輸電設(shè)備無功功率的比例，減少有功功率的損失來實(shí)現(xiàn)。用戶的功率因數(shù)將得到科學(xué)合理的改善。然后，使用戶的功率因數(shù)最大化。

2無功補(bǔ)償技術(shù)在的電氣自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用

2.1在回路電流平衡中的應(yīng)用

無功功率補(bǔ)償技術(shù)，可以很大程度上起到平衡電流的作用。比如在電網(wǎng)工程中發(fā)揮的用于平衡電流的實(shí)例和原理。我們都知道，對(duì)于傳統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)營都是采用有功率的輸送當(dāng)時(shí)，回憶起我們?cè)诟咧姓n堂里所學(xué)習(xí)到的電路知識(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)用傳統(tǒng)的功率補(bǔ)償方法進(jìn)行電力運(yùn)送時(shí)，所輸送的電流電壓值越小在輸送的過程中所損失的功率越大，因此國家大力推動(dòng)發(fā)展高壓輸電技術(shù)，建設(shè)了大量的高壓、特高壓輸電設(shè)施用以輸送電流減少電流資源在輸送過程中造成的功率損失。但如果應(yīng)用無功功率補(bǔ)償技術(shù)，就能大大降低電流的輸送過程中造成的功率損失。因?yàn)檫@種依靠電容感應(yīng)來傳輸電力資源的，并不會(huì)在傳送運(yùn)輸?shù)倪^程中產(chǎn)生大量的資源浪費(fèi)，減少了大量的資源投入成本。

2.2無涌流電容投切器在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化中，抗干擾能力強(qiáng)的儀器就只有無涌流電容投切器，唯一具有較強(qiáng)抗干擾能力的設(shè)備是對(duì)沖擊電流電容開關(guān)。如把儀表電壓控制在接近零時(shí)，將電容器連接到繼電器上，使電容器置入 ON，則開關(guān)裝置不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，也不會(huì)產(chǎn)生較大的發(fā)熱。斷電后不會(huì)有火花碰撞。按照此款 APP 的發(fā)展趨勢(shì)，與其它電器設(shè)備相比，大大減少了發(fā)生故障的可能性。無沖擊電流開關(guān)降低故障率的理由是，將可控硅開關(guān)與磁繼電器連接起來，在電壓傳導(dǎo)和電流切斷中達(dá)到理想的過零狀態(tài)。該技術(shù)的應(yīng)用可大大提高輸電線路的安全性。在室外安裝高壓柜的過程中，需要及時(shí)設(shè)置封閉遮攔網(wǎng)，而且在出入口需要設(shè)置明顯的標(biāo)示牌，在室外設(shè)置的大部分設(shè)備停電個(gè)別地點(diǎn)保留帶電設(shè)備，而其他設(shè)備不能觸及帶電導(dǎo)體時(shí)，需要在帶電設(shè)備的周圍設(shè)置全封閉遮攔網(wǎng)，在對(duì)室外高壓設(shè)備預(yù)示的過程中，還需要保證遮攔與試驗(yàn)設(shè)備高壓部分的安全距離足夠同時(shí)懸掛高壓危險(xiǎn)的警示牌，在室外擴(kuò)建改建施工中，需要利用木板或者其他非金屬板材對(duì)整個(gè)施工區(qū)域全面封閉隔離，并且在進(jìn)入配電。裝置設(shè)備區(qū)域的同時(shí)設(shè)置攔網(wǎng)。并且在攔網(wǎng)上懸掛止步高壓危險(xiǎn)的防標(biāo)識(shí)牌邊緣。變電站無功補(bǔ)償裝置會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能，所以要高度重視變電站無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際運(yùn)行效果。

2.3在用電客戶中的應(yīng)用

應(yīng)用在供電電網(wǎng)中時(shí)，給人們帶來最直觀的感受首先是供電質(zhì)量的明顯改善。我們知道，在早些時(shí)期我國的供電設(shè)施較為落后，導(dǎo)致許多地方的供電質(zhì)量十分落后不堪，不僅老是出現(xiàn)供電不足的問題，許多家用電器不是被損壞就是由于供電不足的問題而不能夠正常的使用，這也很大程度上縮短了電器的使用壽命，造成人民群眾心目中的財(cái)產(chǎn)損失。甚至由于電力設(shè)備太過劣質(zhì)造成的火災(zāi)對(duì)人們的生命安全造成威脅。甚至也有的地區(qū)會(huì)時(shí)不時(shí)的斷開供電的情況，這些都是供電質(zhì)量不高給用電客戶帶來的不好的體驗(yàn)。而無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，大大改善了這種情況。這一新技術(shù)的應(yīng)用帶來的改變不僅僅存在于電網(wǎng)供電方面，它滲透在我們生活的方方面面，比如我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常會(huì)用到的手機(jī)觸屏電子設(shè)備，其中都存在傳感器的功能，而這些觸屏功能良好且精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，都應(yīng)用了電路的無功補(bǔ)償技術(shù)，依靠大量的電容器件來實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)語

無功功率對(duì)于整個(gè)電氣機(jī)組設(shè)備的正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，當(dāng)前電氣技術(shù)的發(fā)展使得大量非線性負(fù)荷的使用功率不斷下降，并造成了嚴(yán)重的負(fù)荷不穩(wěn)定問題產(chǎn)生，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和控制。減少供配電運(yùn)行的損耗、供配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)電壓能夠因其穩(wěn)定、能夠控制其在體系中運(yùn)行的電壓增長幅度，減少供電系統(tǒng)因諧波電流造成的損壞，并展開了系統(tǒng)的解析。針對(duì)這一問題，本文基于無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過上述研究實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該技術(shù)的應(yīng)用能夠達(dá)到平衡電氣設(shè)備三相電流的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]崔小亮.試析無功補(bǔ)償技術(shù)在輸配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（15）：195-196.

[2]王玲.電氣自動(dòng)化中無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用研究[J]新技術(shù)新工藝，2015，（5）：93-95.