電氣自動化中無功補償技術探析

發布時間：2020-07-21所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：伴隨著我國電氣自動化技術水平的不斷提升，在原有技術基礎上，又新增了一項無功補償技術。通過這項技術的應用，使我國電氣自動化水平又得到了進一步提升。然而，相對于日益提高社會生產需求而言，無功補償技術在提高供電質量、減少電能損耗等方面還存

　　摘要：伴隨著我國電氣自動化技術水平的不斷提升，在原有技術基礎上，又新增了一項無功補償技術。通過這項技術的應用，使我國電氣自動化水平又得到了進一步提升。然而，相對于日益提高社會生產需求而言，無功補償技術在提高供電質量、減少電能損耗等方面還存在很大的開發價值�；�于此，本篇文章對電氣自動化中無功補償技術進行研究，以供參考。

　　關鍵詞：電氣自動化;無功補償技術;分析

　　引言

　　無功補償技術作為新型技術，憑借其自身強大的優勢，在電氣自動化領域得到了有效的應用，對于降低設備運行中電能損耗、維系設備安全穩定運行發揮著重要的作用�；�于此情況下，本文主要對無功補償技術的特點進行了簡單扼要的概括，同時對該技術在電氣自動化中的優勢展開詳細分析，重點對無功補償技術在電氣自動化中的應用作出深入研究，旨在加速電氣自動化進程。

　　一、無功補償技術概述

　　在很多電氣自動化設備中，都會帶有一個電磁線圈。要想讓這個電磁線圈運轉起來，必須為其先建立一個專用磁場。這也就意味著在電磁圈運轉的過程中會消耗掉功率，如果用字母Q來表示無功功率，其單位則是“乏”或者“千乏”。具體說，就是在一臺電動機運行之前，需要事先為其建立一個專門的磁場，通過該磁場使轉子旋轉起來，之后再帶動電動機進行同步運動。也就是說，在電動機運行的過程中，轉子所產生的磁場幾乎都是通過電源里面的無功功率所形成的。當電氣自動化中變壓器工作時，整個運行過程同樣離不開無功功率的支持。由此得知，通過一次線圈轉動會形成對應的磁場，通過二次線圈轉動則會產生電壓。所以，如果缺少了無功功率的支持，電動機就無法運行，變壓器也無法正常執行其工作任務。通常情況下，只要當用電設備在電源中單獨得到有功功率之后，便可以獲得無功功率。但是，當電網里面所提供的無功功率無法滿足實際需求時，就會導致電氣自動化設備得不到足夠的磁場供給，從而失去運行動力。也可以將其理解成如果缺少了穩定無功功率的保障，大部分電氣自動化設備都無法正常地運行。

　　二、無功補償技術的特點

　　特點：1)電能獲取方式多樣性。根據以往發電模式研究發現，發電機為其獲取電能的主要來源。但無功補償技術則不然，運用該技術獲取電能的過程中，除了來源于發電機以外，而且還囊括了調相機和靜止無功補償器，2)供電地域的局限性�；�于無功補償技術下的電能進行遠距離輸送時，則要求發電系統與受電終端之間必須存在足夠大的電壓差，而當前這種情況下，導致電力系統有功功率出現損耗，這對于電力節能工程的開展極為不利。因此，在以該技術為主的電力系統，在實際的運行過程中，盡可能的避免電能的遠距離傳輸。從當前這一角度來分析，該技術的應用有著地域性限制。3)電壓控制分散性。根據相關數據調查顯示，電力系統主要以有功平衡為主的形式對頻率進行控制。由于單頻率是全網統一的，因此要想實現對頻率有效的控制，則需要實現電力系統全網有功平衡，這也是實現上述目標的關鍵所在。由于電網不同節點電壓存在明顯的差異性，在這種情況下為了保證無功平衡，應當堅持具體問題具體分析，力求做到分別控制電網節點的電壓，以此來實現對全網電壓進行有效的控制。

　　三、電氣自動化中應用無功補償技術類型

　　配電線路無功補償

　　通常，在電氣運行系統中，線路的無功補償是通過線路桿搭載電容器，并通過電氣自動化系統來實現無功補償的。需要注意的是，線路補償點不宜過多，控制方式應簡便、科學，應減少分組投切式控制。補償電容器容量也不宜過大，減少過度補償現象發生率，且對電容器保護措施使用斷容器與避雷器進行過流、過壓保護即可。這種配電線補償方式主要是對供電線路與功用變壓器進行無功補償，具有投資成本低、回報迅速、管理與維護簡便等特點，通常適用于功率因數較低，但負荷較重的長線路。不過，這一方式適應性較差，重載情況下，會出現無功補償不足的問題。

　　變電站無功補償

　　變電站就是整體輸配電網系統中，對電壓、電流進行變換，同時集中電能、分配電能的場所。簡單來說，就是利用無功補償技術，提升用電戶網絡穩定性與使用效果，并保持整體輸配電網系統無功功率的平衡狀態。

　　高壓無功補償裝置

　　高壓無功補償裝置更適用于無人值守單但需要遠程監控的變電站、風電場等電氣自動化運行系統中，或是諧波電壓、電流滿足國標規定等場所中。該裝置通常可依據系統電壓、無功缺額等因素進行綜合測算，并依據測算結果同樣會進行自動投切電容組的動作，改善功率因數的同時有效降低設備損耗。

　　四、電氣自動化中無功補償技術應用

　　真空斷路器投入電容器中的應用

　　根據對無功補償技術的研究發現，該技術主要運用于元器件當中。真空斷路器作為重要的元器件，有著操作便捷、經濟成本低等優勢，但該技術也存在著諸多缺陷。當容器和閘的過程中，此時便會形成一種極高的電壓，如果在長時間高壓的影響，將會縮短電容器的使用壽命。在這種情況下，要想有效的解決這一問題，則需要注重發揮無功補償技術的作用，運用該技術對元器件進行改造，不但有助于提高元器件的性能，更主要的是保證了其使用壽命。此外，無功補償技術的有效運用，還能夠使得電氣自動化系統運營成本降低，實現經濟效益的最大化。

　　對用電客戶進行無功補償

　　就目前在配電過程中給出的反饋來看，可行性較高的補償方法主要有兩種，功率因素補償和配電網中的無功補償。前者是通過控制功率因數，使之可以達到始終處在標準的數值范圍內，通過提供用戶的電費補償及一定的宣傳措施，提升廣大群眾的節約用電意識，這樣就可以達到無功補償的目的，防止電力的浪費。而后者則是通過技術將電力傳輸中產生的無功功率降低，從而實現降低損耗的作用，這樣可以降低資源的浪費。使用這兩種方法，不僅降低輸電線路上的損耗，同時減輕了用戶承擔的用電經濟壓力。

　　對回路電流進行無功補償

　　由于電流本身具有連續性，所以，在回路電路當中必然存在回路電流，而電流也必然會產生一些電能損耗。因此，對回路電路進行無功補償，可以有效降低電能損耗，其補償方式主是要通過濾波器原理對回路電流進行無功補償。電源中的濾波器是一種由電容、電感和電阻共同組成的濾波電路，通過它可以濾除電路中的指定頻點，最終得到特定頻率的電源信號。因此，通過在電路中安裝濾波器，可以使濾波器頻率范圍得到優化調整，并且使濾波器中的電容電流與回流電路中的感性電流互相抵消，最終使回流電流保持在一種相對穩定的運行狀態中，不再持續做功。在電路穩定運行狀態下，還可以同時串聯濾波器適量地降低電壓，從而對回流電路進行無功補償。

　　結束語

　　綜上所述，對于無功補償技術而言，其最大優勢在于能夠在電氣自動化設備運行的過程中降低電能損耗，使電路始終處于高效運行的狀態下。在供電過程中，通過無功補償技術可以使電力用戶的利益得到保障，提高供電企業的服務質量與經濟效益。因此，有必要針對無功補償技術的應用方法進行持續不斷的研究，使其發揮出更大的作用價值。——論文作者：覃言敏

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