摘 要：隨著第三次科技革命漸趨尾聲，改革開(kāi)放的不斷推進(jìn)與社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，與人們的生產(chǎn)生活有著十分緊密的聯(lián)系電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展非常迅速，技術(shù)規(guī)模也逐漸走向了成熟。小到一個(gè)電燈、電視的開(kāi)關(guān)，大到宇宙飛船的實(shí)驗(yàn)、高速鐵路的輸配電網(wǎng)絡(luò)，都與之銜接緊密。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之中，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是不可或缺的重要部分，是確保電力系統(tǒng)得以安全穩(wěn)定生產(chǎn)的新型技術(shù)。文章針對(duì)上述現(xiàn)象，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在應(yīng)用現(xiàn)狀與應(yīng)用意義等方面做了簡(jiǎn)略的闡述，希望對(duì)相關(guān)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：水務(wù)行業(yè)；無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)；電氣自動(dòng)化

前言

在現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展中，水資源與電力資源是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。它的發(fā)展規(guī)模如何，決定著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展快慢。而電氣自動(dòng)化在水務(wù)行業(yè)的發(fā)展與應(yīng)用也日益廣泛。我國(guó)電網(wǎng)儲(chǔ)存量逐漸增多，相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)電網(wǎng)無(wú)功要求的標(biāo)準(zhǔn)也在逐年上升。然而，在電氣自動(dòng)化之中存在與負(fù)荷有關(guān)的非線(xiàn)性變化，隨之而來(lái)的不可控因素會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)中負(fù)序電流與諧波的增加，也就是電力系統(tǒng)增加了輸配電方面的損耗，浪費(fèi)了資源，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)就是針對(duì)這種情況而出現(xiàn)的。

1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)概述

1.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的定義

無(wú)功補(bǔ)償，也可以稱(chēng)之為無(wú)功功率補(bǔ)償。它在電力供電系統(tǒng)之中可以起到提高電網(wǎng)功率因數(shù)的效果，降低電力在供電變壓器與輸送線(xiàn)路方面的損耗。也因此得以提高供電、改善供電環(huán)境，最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，為人們營(yíng)造良好的電網(wǎng)環(huán)境[1]。

1.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的原理

在我國(guó)現(xiàn)今使用的國(guó)家電網(wǎng)與南方電網(wǎng)中，電網(wǎng)輸出功率包含兩類(lèi)：其一是有功功率，它的內(nèi)在特色為直接消耗電能，首先將電能轉(zhuǎn)化為熱能、聲能、化學(xué)能或機(jī)械能，然后再利用這些能做功，有功功率即是針對(duì)這部分而言。而另一大類(lèi)則是文章所研究的無(wú)功功率：它的內(nèi)在特色則是不消耗電能而是將電能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，在電網(wǎng)之中這種能是可以與電能進(jìn)行周期性的轉(zhuǎn)化。這一部分功率被稱(chēng)作無(wú)功功率。

1.3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞?/p>

在與水務(wù)行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的電網(wǎng)中常用的無(wú)功補(bǔ)償方式有以下幾種：一類(lèi)是分組補(bǔ)償，即是在用戶(hù)車(chē)間配電屏與配電變壓器低壓側(cè)安裝并聯(lián)補(bǔ)償電容器。另一類(lèi)則為集中補(bǔ)償，即是在高低壓配電線(xiàn)路內(nèi)裝置并聯(lián)電容器組。最后一種則為電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償，比較適用于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)處安裝并聯(lián)電容器等等（如圖1）。

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

2.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)幅員遼闊，電力傳輸?shù)姆秶鷱V大，無(wú)形之中增加了傳輸浪費(fèi)。再加之人口眾多，在生產(chǎn)生活中對(duì)電力的大量需求對(duì)電力傳輸技術(shù)的迫切提高產(chǎn)生了巨大壓力。這就要求現(xiàn)今社會(huì)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行探討與更深層次的研究，來(lái)攻克這個(gè)亟待解決的難題。將我國(guó)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)與國(guó)際上目前的研究進(jìn)展以及美國(guó)、西歐等老牌發(fā)達(dá)區(qū)域的的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行比較，可以得出我國(guó)在利用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備來(lái)提高功率因數(shù)、降低系統(tǒng)內(nèi)負(fù)序電流等領(lǐng)域上存在一定差距。但是隨著工業(yè)化時(shí)代的加速到來(lái)，我國(guó)也憑借著多年來(lái)的技術(shù)積累取得了一定成績(jī)，在電氣化鐵路動(dòng)力牽引、供配電、輸電網(wǎng)絡(luò)等方面我國(guó)已經(jīng)將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)順利應(yīng)用其中?？偠灾跓o(wú)功補(bǔ)償技術(shù)方面我國(guó)已經(jīng)邁入快速發(fā)展時(shí)期，技術(shù)較為成熟，也取得了一定的研究成果，即將在多個(gè)領(lǐng)域投入實(shí)施[2]。

2.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題

一方面是隨著功率因數(shù)的不斷提高，每千伏電壓補(bǔ)償容量減少損耗的作用會(huì)減少許多，在一般情況中，合理的補(bǔ)償即為將功率因數(shù)提至0.95。另一方面，在輕負(fù)荷狀態(tài)下盡量不要過(guò)度補(bǔ)償。倒送無(wú)功反而會(huì)導(dǎo)致功率損耗增加，造成經(jīng)濟(jì)資源浪費(fèi)。

2.3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

其一，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以有效減少電能在水利應(yīng)用傳輸過(guò)程中的損耗，減少資源與經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)，從而改善生態(tài)環(huán)境，減少環(huán)境污染，有助于營(yíng)建資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧統(tǒng)一。其二，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)同時(shí)可以改善電能質(zhì)量。它通過(guò)電網(wǎng)中與無(wú)功補(bǔ)償有關(guān)設(shè)備的合理配置，密切了與電網(wǎng)中供電電壓質(zhì)量的關(guān)系。此外，合理安裝設(shè)備亦可以改善電力環(huán)境與電壓質(zhì)量。其三，挖掘發(fā)電、供電設(shè)備的潛在能力。如在長(zhǎng)江三峽、錢(qián)塘江等地的水力發(fā)電機(jī)器中安裝智能無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，即可令發(fā)電機(jī)少發(fā)無(wú)功功率，間接多發(fā)有功功率。系統(tǒng)接受無(wú)功補(bǔ)償之后，將使無(wú)功負(fù)荷降低，發(fā)電機(jī)就會(huì)多發(fā)有功，少發(fā)無(wú)功。

3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的意義

3.1 有利于節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境

在我國(guó)，作為電力系統(tǒng)大規(guī)模用電的水務(wù)行業(yè)，往往較為注重抗旱防汛等水利設(shè)施的建設(shè)，卻忽略了節(jié)約電力資源的重要性與迫切性。而怎樣節(jié)約電力資源，則是當(dāng)前技術(shù)改革方面的一個(gè)重要問(wèn)題。實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以有效減少電力在傳輸過(guò)程中的消耗與不必要的浪費(fèi)，亦可以延長(zhǎng)供配電機(jī)器的使用年限。從而達(dá)到節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，響應(yīng)國(guó)家實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型社會(huì)與環(huán)境友好型社會(huì)的戰(zhàn)略方針。

3.2 有利于促進(jìn)水務(wù)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展

當(dāng)今社會(huì)，有關(guān)水問(wèn)題的嚴(yán)重性與重要性日益成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)?；诖?，我國(guó)中共中央和各地政府以及相關(guān)機(jī)構(gòu)都把水資源匱乏、水資源污染等問(wèn)題提升到重要位置。水資源對(duì)于廣大民眾生產(chǎn)生活的重要性不言而喻。此時(shí)，如何有效利用現(xiàn)代化技術(shù)，節(jié)約水傳輸過(guò)程中電力資源的使用則是有效降低水價(jià)，節(jié)約生產(chǎn)生活成本的重要一項(xiàng)。實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，既可以節(jié)約資源，減輕供配電過(guò)程中對(duì)環(huán)境與社會(huì)的壓力，又可以有效改善電能質(zhì)量，穩(wěn)定電壓，保障電力供應(yīng)穩(wěn)定不中斷，保護(hù)人民群眾的用電安全，保障現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。

3.3 有利于完善穩(wěn)定供配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，應(yīng)該緊緊跟隨第四次工業(yè)革命開(kāi)展的腳步而向前迅速發(fā)展。在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)的供配電網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜，對(duì)水利資源傳輸、水能資源應(yīng)用的影響不斷擴(kuò)大。截止至2016年，我國(guó)設(shè)有南方電網(wǎng)與國(guó)家電網(wǎng)公司，著力于向祖國(guó)大陸各地輸送電能。然而在電力系統(tǒng)中還存在一種被稱(chēng)作諧波的隱患。對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)它的存在是一種較大的威脅。這從它符合多變、自身沒(méi)有較規(guī)律的線(xiàn)性變化性質(zhì)即可得出結(jié)論。它對(duì)電力系統(tǒng)最大的破壞即表現(xiàn)在線(xiàn)路損耗這一方面。特別是在我國(guó)的各輸電網(wǎng)絡(luò)之中，這種破壞尤為明顯。在供配電系統(tǒng)受損這一方面，諧波也發(fā)揮力量：電流與電壓無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行，還會(huì)造成設(shè)備受損，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致相聯(lián)系統(tǒng)受到威脅，進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。從這些優(yōu)缺點(diǎn)中可以得出結(jié)論：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)階段，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展是尤為關(guān)鍵的。相應(yīng)的也就推動(dòng)了水務(wù)行業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

在改革開(kāi)放新經(jīng)濟(jì)模式下發(fā)展的今天，限制我國(guó)水務(wù)行業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的原因已經(jīng)不僅僅是技術(shù)與設(shè)備方面，較多表現(xiàn)為無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展上。因此水務(wù)行業(yè)與電力系統(tǒng)的有關(guān)部門(mén)應(yīng)該高度重視此項(xiàng)技術(shù)，建立技術(shù)管理體系，更新設(shè)備管理方法，提高操作人員科學(xué)素質(zhì)?？偠灾谒畡?wù)行業(yè)的電氣自動(dòng)化技術(shù)成長(zhǎng)過(guò)程之中，需要國(guó)家的相關(guān)部門(mén)以及技術(shù)人員等多方面的共同努力。完善各大中小型企業(yè)的供電體系，促進(jìn)水務(wù)行業(yè)又好又快發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊鵬，楊穗，鐘建新.基于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2012（10）：33.

[2]張青培，王直，Sigsbee.無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2013（1）：18.