朱江龍+陳順平

摘 要：隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，電氣自動(dòng)化也隨之逐漸走向成熟。電氣自動(dòng)化技術(shù)受到單相電力負(fù)荷變化的影響，并且一些非直接因素逐漸凸顯。鑒于此，本文以無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的重要性，分析目前電氣自動(dòng)化的實(shí)際運(yùn)用情況，結(jié)合實(shí)際情況提出合理運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的方法。

關(guān)鍵詞：無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.178

當(dāng)今社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域均處于高速發(fā)展時(shí)期，電氣自動(dòng)化領(lǐng)域也隨之發(fā)生著翻天覆地的變化。例如，在高鐵牽引系統(tǒng)中使用的電氣自動(dòng)化技術(shù)等。但是，在轉(zhuǎn)變的過(guò)程中問(wèn)題也出現(xiàn)了。電氣自動(dòng)化中的缺點(diǎn)：變化規(guī)律的不確定性、非直接因素的出現(xiàn)等都增加了在電路輸送過(guò)程中線路的負(fù)序電力、無(wú)功功率等。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)恰可以解決電氣自動(dòng)化中的無(wú)功功率現(xiàn)象，提高了電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和降低電氣設(shè)備的電能損耗，是電氣自動(dòng)化在運(yùn)用方面的改進(jìn)。

1 電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的作用

1.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)原理在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用

在實(shí)際生活中分為有功功率和無(wú)功功率，有功功率是將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能、熱能等形式；無(wú)功功率是指在直接消耗電能的前提下，將電能轉(zhuǎn)化成另一種形式的能，且該種形式的能在電氣使用的過(guò)程中可以與電能進(jìn)行定期交換，達(dá)到減小無(wú)功功率在輸送過(guò)程中的流動(dòng)，因此降低了線路和變壓器在運(yùn)輸過(guò)程中的電能損耗。

1.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的作用

隨著電氣自動(dòng)化引入無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，提高了電氣自動(dòng)化水平。在一定程度上達(dá)到節(jié)約電能，降低電能損耗。即無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用不僅避免了無(wú)功功率的增加而且提高了用戶(hù)用電的損耗，達(dá)到了降低電能的消耗，確保電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在電網(wǎng)中補(bǔ)償系統(tǒng)的無(wú)功功率，增加電網(wǎng)中無(wú)功功率的比例。即不同的用電設(shè)備在不同的電壓環(huán)境下的無(wú)功功率不同，在額定電壓下，其無(wú)功功率與電壓保持一致，當(dāng)電力系統(tǒng)的用電緊張時(shí)，運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以補(bǔ)償電網(wǎng)中的無(wú)功功率，為此達(dá)到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。還可以降低用電設(shè)備容量，減少線損。即為了達(dá)到以最小的成本，發(fā)揮最大化的使用功能。在無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)下，提高功率因素，同時(shí)降低電網(wǎng)中輸電線路的線損，最終實(shí)現(xiàn)提升電力系統(tǒng)中有功功率的輸送。

2 電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，在電氣使用上，圍繞提高功率、減低負(fù)序，以達(dá)到電氣自動(dòng)化的有效利用。我國(guó)對(duì)電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用需要，大部分是在基波牽引負(fù)荷的無(wú)功功率。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)主要有以下幾種：

（1）真空短路投切電容器。該設(shè)備在電路輸送中控制電壓，但是在合閘的過(guò)程中電壓會(huì)發(fā)生很大的變化，因此，在使用該設(shè)備時(shí)應(yīng)盡可能的減少頻繁的切換；

（2）可控飽和電抗器，該設(shè)備通過(guò)電抗器飽和程度，控制回路中的電流，從而達(dá)到在并聯(lián)電路中將多余的無(wú)功功率與電流抵消而達(dá)到平衡。但是該設(shè)備會(huì)產(chǎn)生諧波，噪聲較大，在一定程度上產(chǎn)生損耗；

（3）有源濾波器，即是讓電子裝置產(chǎn)生與負(fù)序電流和諧波電流相反的電流，使之滿(mǎn)足電源的要求。該設(shè)備調(diào)節(jié)速度快、靈活、不會(huì)產(chǎn)生諧振等特點(diǎn)，但是該設(shè)備價(jià)格較昂貴；

（4）固定濾波器、電容器和電抗器的調(diào)壓，該設(shè)備是通過(guò)連接低壓母線上的電抗器或者濾波器、調(diào)節(jié)降壓器的低壓側(cè)母線電壓，達(dá)到改變無(wú)功功率的目的，結(jié)合加裝晶閘管分接和通斷開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定無(wú)功功率與濾波的作用；

（5）有源濾波器和無(wú)源濾波器，該設(shè)備在濾波器的作用下將產(chǎn)生的電流和電荷中的諧波電流進(jìn)行中和、抵消，最終實(shí)現(xiàn)電源的要求。雖然無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在自動(dòng)化中得到較為廣泛的使用，但還需不斷深入的探討與分析，以達(dá)到更高的自動(dòng)化水平。

3 電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的策略

在供電系統(tǒng)中，電能的質(zhì)量受到供電部門(mén)的關(guān)注。在電力輸送過(guò)程中，功率是影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)狀況的主要因素。例如，在輸送的過(guò)程中產(chǎn)生的諧波，導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)的整體波形畸形，當(dāng)畸形指數(shù)變大時(shí)，導(dǎo)致電壓的偏移，電能質(zhì)量受到影響，很可能對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的安全產(chǎn)生影響。

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的使用，不僅提高了電氣自動(dòng)化的安全性，還降低了資源的有效配置，在很大程度上，降低了行業(yè)的成本，不僅在資源的利用，還在安全性方面考慮的預(yù)算，都極大減小了行業(yè)的成本。因此，一項(xiàng)好的技術(shù)可以給行業(yè)的推廣和長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展帶來(lái)更有利的效益。但是，在我國(guó)不同地區(qū)的情況不同，因此，在使用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的手段，并將應(yīng)用方案具體化，防止無(wú)功倒送，以確保無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中使用的效益最大化。例如遠(yuǎn)距離的輸送電力，在電力輸送的過(guò)程中，通過(guò)低壓變壓器，形成無(wú)功流的遠(yuǎn)距離傳輸，產(chǎn)生很大的影響。

采用并聯(lián)混合有緣濾波器等一些先進(jìn)的濾波技術(shù)和管理方式，不僅在一定程度上解決了電力牽引負(fù)荷的不可控變化造成的電力濾波補(bǔ)償容量過(guò)大的問(wèn)題，也是一些大型的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的解決方案，對(duì)諧波進(jìn)行定量、定性的無(wú)功補(bǔ)償。同時(shí)，也有一些電廠采用晶閘管濾波裝置，將濾波在回路中吸收，諧波不在線路中形成通路，進(jìn)而減小電網(wǎng)的污染和危害。

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