曹大才

新疆新能源新風(fēng)投資開發(fā)有限公司 新疆烏魯木齊 830000

隨著工業(yè)化進(jìn)程不斷提高，在電氣工程建設(shè)過程中，要以節(jié)約資源建設(shè)環(huán)境友好型社會為目標(biāo)，避免產(chǎn)生的電力資源浪費(fèi)，促進(jìn)社會更好發(fā)展。因此，現(xiàn)階段在電氣工程自動化探究過程中，需要對智能無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行研究，具有至關(guān)重要的現(xiàn)實意義，才能更好地促進(jìn)我國各個事業(yè)蓬勃發(fā)展。

1 無功補(bǔ)償技術(shù)的特點

特點：①電能獲取方式多樣性。根據(jù)以往發(fā)電模式研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)為其獲取電能的主要來源。但無功補(bǔ)償技術(shù)則不然，運(yùn)用該技術(shù)獲取電能的過程中，除了來源于發(fā)電機(jī)以外，而且還囊括了調(diào)相機(jī)和靜止無功補(bǔ)償器，②供電地域的局限性。基于無功補(bǔ)償技術(shù)下的電能進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時，則要求發(fā)電系統(tǒng)與受電終端之間必須存在足夠大的電壓差，而當(dāng)前這種情況下，導(dǎo)致電力系統(tǒng)有功功率出現(xiàn)損耗，這對于電力節(jié)能工程的開展極為不利。因此，在以該技術(shù)為主的電力系統(tǒng)，在實際的運(yùn)行過程中，盡可能的避免電能的遠(yuǎn)距離傳輸[1]。從當(dāng)前這一角度來分析，該技術(shù)的應(yīng)用有著地域性限制。③電壓控制分散性。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，電力系統(tǒng)主要以有功平衡為主的形式對頻率進(jìn)行控制。由于單頻率是全網(wǎng)統(tǒng)一的，因此要想實現(xiàn)對頻率有效的控制，則需要實現(xiàn)電力系統(tǒng)全網(wǎng)有功平衡，這也是實現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵所在。由于電網(wǎng)不同節(jié)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(yīng)當(dāng)堅持具體問題具體分析，力求做到分別控制電網(wǎng)節(jié)點的電壓，以此來實現(xiàn)對全網(wǎng)電壓進(jìn)行有效的控制。

2 電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用

2.1 維護(hù)電力用戶利益

現(xiàn)如今，無論是社會生產(chǎn)還是人們的日常生活，都離不開電力資源。因此，供電企業(yè)必須保證供電過程中的穩(wěn)定性與可靠性。但實際上，由于在交流電路中電抗器參與會產(chǎn)生一定的電源能量交換，也就是無功功率，這種情況雖然不會造成實質(zhì)上的電能耗損，但卻會對電網(wǎng)的供電效率造成不良影響。因為考慮到這一點，供電企業(yè)在設(shè)計變壓器時，基本上都是利用無功補(bǔ)償技術(shù)對電力用戶給予補(bǔ)償，為客戶利益提供保障。在對無功補(bǔ)償容量進(jìn)行計算時，主要包括以下兩種方式：第一種，根據(jù)變壓器容量進(jìn)行估算。通常情況下，補(bǔ)償容量為變壓器容量的30%，例如，當(dāng)變壓器容量為1000kva時，其功補(bǔ)償量則為300kvar；當(dāng)變壓器容量為1600kva時，無功補(bǔ)償量為500kvar；第二種，通過查詢“無功補(bǔ)償容量計算系數(shù)表”進(jìn)行計算。在該系數(shù)表內(nèi)，載明了1kW有功功率所需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)值。如果設(shè)備負(fù)載的有功功率通過P來表示，運(yùn)行時的功率因數(shù)和需要補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)功率因數(shù)分為cosφ1和cosφ2，其具體計算如下，當(dāng)有功功率為1000kW、運(yùn)行功率因數(shù)為0.58、補(bǔ)償功率因數(shù)為0.7時，通過查詢“無功補(bǔ)償容量計算系數(shù)表”可以得知，補(bǔ)償容量系數(shù)為0.39，補(bǔ)償容量則為1000×0.39=390kvar。通過以上兩種方式，都可以使用戶的利益得到有效保障[2]。

2.2 對回路電流進(jìn)行無功補(bǔ)償

由于電流本身具有連續(xù)性，所以，在回路電路當(dāng)中必然存在回路電流，而電流也必然會產(chǎn)生一些電能損耗。因此，對回路電路進(jìn)行無功補(bǔ)償，可以有效降低電能損耗，其補(bǔ)償方式主是要通過濾波器原理對回路電流進(jìn)行無功補(bǔ)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(yōu)化調(diào)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(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)中，不再持續(xù)做功。在電路穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，還可以同時串聯(lián)濾波器適量地降低電壓，從而對回流電路進(jìn)行無功補(bǔ)償。

2.3 無功補(bǔ)償技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

發(fā)電廠要想對電能進(jìn)行遠(yuǎn)距離的輸送，就必須采取有效措施減少傳輸過程中的電能損耗。首先，先將電壓轉(zhuǎn)換成高壓電，傳輸?shù)浇咏付ǖ攸c時，再將高壓電降低至用戶可以使用的數(shù)值，而這個電壓升降工作則需要領(lǐng)先變電站來完成。需求說明的是，當(dāng)電力用戶所使用的變壓器為無功功率變壓器時，就意味著該用戶已得到了無功補(bǔ)償，無須再提供無功補(bǔ)償服務(wù)。當(dāng)變電線路處于正常運(yùn)行狀態(tài)時，代表供電效率良好，也無須向用戶提供無功補(bǔ)償服務(wù)。需要注意的是，容性無功補(bǔ)償設(shè)備的容量與無功功率變壓器存在一定的差異，所以，補(bǔ)償設(shè)備的最大容量值不能達(dá)到變壓器的最大容量值，否則，就會對整個電力系統(tǒng)造成重大安全隱患。

2.4 無功補(bǔ)償技術(shù)在真空斷路器設(shè)備中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)斷路器相比而言，真空斷路器具有體積小、重量輕、適用操作、不必經(jīng)常檢修等優(yōu)勢特點。因此，在電氣自動化設(shè)備中，真空斷路器是一種比較常見的保護(hù)裝置。但是，由于真空斷路器的型號較多，而每種型號的適用范圍和使用性能上又存在差異，導(dǎo)致將無功補(bǔ)償技術(shù)難以引用到真空斷路器的制造中。但是，如果在制造過程中引入無功補(bǔ)償技術(shù)，可以使真實斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而使其制造成本得到大幅降低。此外，現(xiàn)有的真空斷路器在實際應(yīng)用的過程中，經(jīng)常會遇到型號不匹配或者兼容性較差等情況，通過無功補(bǔ)償技術(shù)可以將濾波器、電抗器等器件與真空濾波器結(jié)合起來，從而使電路電流處于一種平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)下，電能損耗因此而得到有效控制[3]。

3 結(jié)語

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷普及，自動化無功補(bǔ)償技術(shù)滲透到人們生活的各個面面，它能全面提高電氣工程的運(yùn)作效率，改善供配電環(huán)境，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作。與此同時，還需要加大人員技術(shù)培訓(xùn)工作，做讓更多的專業(yè)人員了解自動化無功補(bǔ)償技術(shù)，為我國電網(wǎng)事業(yè)蓬勃發(fā)展奠定基礎(chǔ)。