無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用及其研究

1、    無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用及其研究    張瑞【摘 要】目前，電氣自動化在實(shí)際發(fā)展過程中仍有很多不足之處。輸電線路發(fā)生相對嚴(yán)重的損失，電力設(shè)備經(jīng)常受損等對我國電力事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不可忽視的影響。但是，通過應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，您可以持續(xù)優(yōu)化電氣自動化設(shè)備的自我性能，從而在正常電源的基礎(chǔ)上在一定程度上提高電力系統(tǒng)的安全性。鑒于此，本文對無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用及其研究進(jìn)行了分析，以供參考。【關(guān)鍵詞】無功補(bǔ)償技術(shù);電氣自動化;應(yīng)用;研究引言無功補(bǔ)償技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中擁有傳統(tǒng)技術(shù)所不具備的技術(shù)優(yōu)勢，工作人員對于電網(wǎng)方面的技術(shù)管理、技術(shù)與電

2、網(wǎng)工作的實(shí)際應(yīng)用都影響著無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用，通過一系列的分析，對相應(yīng)的措施進(jìn)行探究，能夠提高無功補(bǔ)償技術(shù)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用效率。1無功補(bǔ)償?shù)膬?nèi)容及裝置選擇1.1無功補(bǔ)償技術(shù)的內(nèi)容概述電氣自動化的發(fā)展是以發(fā)展中的發(fā)電產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的，電氣自動化的正常運(yùn)作可以說是一個(gè)離不開電的產(chǎn)業(yè)。但是電力是自動化的，但電力資源損失嚴(yán)重的現(xiàn)象，無功補(bǔ)償技術(shù)在這種背景下發(fā)生。一種將電容器等無功電力的電力變成工業(yè)生產(chǎn)所需的機(jī)器或熱量的方法。無功補(bǔ)償技術(shù)可顯著提高發(fā)電電壓的質(zhì)量，改變系統(tǒng)范圍的功率，從而減少因船上過多而造成的功耗損失。尤其是無功補(bǔ)償技術(shù)具有以下性能：第一點(diǎn)是，您可以自動控制整個(gè)系統(tǒng)的電壓，

3、更改輸出功率，從而確保整個(gè)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。第二點(diǎn)是，您可以保護(hù)電容器等設(shè)備，防止諧波的作用導(dǎo)致過熱，從而減少對設(shè)備的損害作用。第三點(diǎn)是可以大大節(jié)約成本，減少能源損失。一般來說，無功補(bǔ)償技術(shù)主要包括以下方面：第一個(gè)方面是電力因素對電力負(fù)荷的分析，電力自動化的迅速發(fā)展使電網(wǎng)和變壓器設(shè)備密不可分。大多數(shù)電力使用企業(yè)都想減少傳輸?shù)膿p耗電力，從而降低無功電力所占的比重，提高有效電力。1.2無功補(bǔ)償裝置選擇在實(shí)際的工作中，需要對用戶的具體用電負(fù)荷特性進(jìn)行分析討論，并以不同的用電負(fù)荷為基礎(chǔ)選擇不同的無功補(bǔ)償裝置（圖 1）。（1）以持續(xù)工作制為主的工業(yè)企業(yè)使用機(jī)械切換容器（msc）設(shè)備比較合適，其中

4、長期運(yùn)行的只有最主要的電氣設(shè)備。此時(shí)，電氣負(fù)荷特性相對穩(wěn)定，無功負(fù)荷的變化也最小化。msc裝置必須安裝在低壓配電室中，以便集中補(bǔ)償。（2）適用于具有大量沖擊負(fù)載、容量和電流瞬時(shí)變化的tsc設(shè)備，上述幾種情況如果采取 msc 無功補(bǔ)償裝置。在這幾種情況下，使用msc無功補(bǔ)償裝置會導(dǎo)致電容器無法正常工作的問題，從而使燃燒交流接觸器或完成電容器損壞變得更加容易。使用tsc（控制器交換機(jī)容器，晶閘管開關(guān)電容器）無功補(bǔ)償裝置可獲得更好的補(bǔ)償結(jié)果。（3）大型購物中心、高層住宅區(qū)、寫字樓等電氣設(shè)備可以通過msc+tsc混合補(bǔ)償方法有效地補(bǔ)償這些負(fù)荷，該補(bǔ)償方法涵蓋空調(diào)、電梯等電力負(fù)荷和許多單相負(fù)荷。在電源上

5、配置無功補(bǔ)償裝置不僅可以提高功率因數(shù)和電氣設(shè)備的有效效率，還可以有效地降低負(fù)載無功耗。msc+tsc混合補(bǔ)償方法適用于電子電源技術(shù)的開發(fā)，將靜止同步并行有源濾波器和補(bǔ)償器相結(jié)合，可獲得更好的質(zhì)量和效果。2電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀2.1自動化水平偏低，生產(chǎn)效率不高電氣工程及其自動化憑借安全可靠、快速、高效等獨(dú)特優(yōu)勢被廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域中。在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中，不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)的速度和效率，為企業(yè)創(chuàng)造利益最大化，還在一定程度上提高了企業(yè)的市場競爭力?，F(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)效率直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣踊诓煌袠I(yè)中所扮演的角色和所起作用不同，其水平也存在差異性。中國的部分企業(yè)，因?yàn)槠?/p>

6、業(yè)本身所具備的設(shè)備老舊和落后，其掌握的電氣工程及自動化水平也相對偏低，所以，不管是設(shè)備還是技術(shù)都不具備優(yōu)勢，也就導(dǎo)致企業(yè)無法充分發(fā)揮電氣工程及其自動化高效的性能，造成企業(yè)無法獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益，無法在激烈的市場競爭中存活下來，也影響了電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，加上各種其他因素的影響，電氣工程及自動化水平也得不到創(chuàng)新和發(fā)展，因此，在企業(yè)未來的發(fā)展中，如果不具備先進(jìn)的電氣工程及其自動化技術(shù)以及設(shè)備，就無法在激烈的市場競爭中存活，即使暫時(shí)存活，也無法給企業(yè)帶來長遠(yuǎn)的發(fā)展。2.2能源消耗量較大，效益不高除了自動化水平偏低效率低下之外，電氣工程及自動化建設(shè)和發(fā)展中存在能源消耗量較大、效益低的問題，特別是在工業(yè)

7、生產(chǎn)過程中，其應(yīng)用是工業(yè)生產(chǎn)順利開展的前提條件，同時(shí)也是整個(gè)過程的核心環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段，電氣化設(shè)備已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，很大程度上使得企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量都得到很大的提升，但是能源消耗量大、效益不高等問題始終存在。21世紀(jì)的中國提倡可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能降耗，以緩解能源急劇消耗的問題。3電氣自動化應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)存在的意義3.1能夠?qū)β室蛩剡M(jìn)行加強(qiáng)對于無功補(bǔ)償技術(shù)而言，對能源消耗進(jìn)行有效降低的主要原因就是將容性以及感性功率符合裝置等在同一電路中進(jìn)行并聯(lián)，母的可以在兩個(gè)負(fù)載下正確轉(zhuǎn)換能量。在此階段，無功補(bǔ)償技術(shù)本身的具體作用基于電源水平完全不下降，不僅有助于節(jié)約能源，還有助于節(jié)約電氣設(shè)備能源，

8、并在一定程度上提高資源和相關(guān)設(shè)備的利用率。也可以以節(jié)約成本為基礎(chǔ)，避免不必要的浪費(fèi)。目前，我國的電氣自動化是通過合理使用無功補(bǔ)償裝置來提高電氣系統(tǒng)效率的比較明顯的加強(qiáng)，在發(fā)展過程中也進(jìn)一步促進(jìn)了其速度。3.2對電力系統(tǒng)在運(yùn)行中的效率進(jìn)行保證應(yīng)用電氣自動化后，如果使用不同的設(shè)備，在操作過程中的功率可能會受到更多條件的限制。例如，如果可能會出現(xiàn)電力系統(tǒng)的能量損失或增加等條件，并且無法有效地改善初始時(shí)間，則電力系統(tǒng)設(shè)備的使用年限將大大縮短。對于無功補(bǔ)償技術(shù)，在工作時(shí)提高電力系統(tǒng)的效率，同時(shí)促進(jìn)電網(wǎng)中無功功率的合理分布，從而進(jìn)一步加強(qiáng)電氣系統(tǒng)科學(xué)的有效運(yùn)行。盡可能避免不必要的損失問題。另外，在供電過程

9、中，電量相對較少的話，變壓器會丟失，但應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)可以積極改善這一點(diǎn)，基于提高輸電穩(wěn)定性，在輸電過程中提高效率。4電氣自動化中無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用要求4.1合理選擇變壓器與電動機(jī)在電氣自動化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)的關(guān)鍵是確定變壓器的數(shù)量、容量和電動機(jī)類型，為實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償功能的優(yōu)點(diǎn)提供條件。根據(jù)實(shí)際情況對比選擇確定選定的變壓器和電動機(jī)可有效減少電路減熱，并有效地將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化系統(tǒng)。即使實(shí)際工藝條件與初始設(shè)計(jì)不符，同步電動機(jī)和間歇性操作設(shè)備的應(yīng)用也可以提高電力系統(tǒng)的自然功率因數(shù)。4.2確定電容器應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電氣自動化系統(tǒng)的自然功率因數(shù)提高后，如果工藝和設(shè)計(jì)之間仍然存在差異，為了確保正常的生

10、產(chǎn)操作，必須選擇相應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置處理。一般來說，您可以選擇基于并行的電容器，設(shè)備低壓電源功率因數(shù)不應(yīng)超過0.85，高壓電源電壓應(yīng)確定為10kv。確定電容器的使用標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地控制實(shí)際工作損失，并保持較高的傳輸效率。選擇低壓電容器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低壓無功負(fù)載，并通過使用高壓電壓器補(bǔ)償系統(tǒng)高壓無功電荷提高無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的公平性。5無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用初探5.1在異步發(fā)電機(jī)中運(yùn)用無功補(bǔ)償技術(shù)在異步發(fā)電機(jī)的應(yīng)用過程中，我們可以運(yùn)用試驗(yàn)的方法來分析在使用異步發(fā)電機(jī)時(shí)無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)行過程。首先，選擇2.2kva的發(fā)電機(jī)和三組四極籠型的異步發(fā)電機(jī)，具體試驗(yàn)的電路見圖2。本次試驗(yàn)中主要采用了11組

11、的補(bǔ)償電容，除第11組補(bǔ)償電容為500v（ac）、50hz以及 cbb60-2f之外，其余均為500v（ac）、50hz和cbb60-4f參數(shù)。實(shí)驗(yàn)分別調(diào)整3組電壓調(diào)節(jié)器和異步電動機(jī)的速度，以確保異步電動機(jī)的差別化功率輸出和無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)測量。在額定電壓為100%且不變的情況下測量的測試數(shù)據(jù)如表1所示。通過上述測試和測量數(shù)據(jù)，無功補(bǔ)償技術(shù)可以得出結(jié)論，結(jié)合發(fā)電狀態(tài)下感應(yīng)電動機(jī)的有效功率，在補(bǔ)償每個(gè)工作狀態(tài)下的感應(yīng)電動機(jī)之前和之后集中和集成管理功率因數(shù)，感應(yīng)電動機(jī)補(bǔ)償之前和之后的功率因數(shù)準(zhǔn)確性，以及高效的預(yù)測和管理，從而確保整個(gè)電氣運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。5.2對電力用戶的

12、無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用可以通過三種方式對電氣設(shè)備用戶執(zhí)行無功補(bǔ)償：個(gè)人補(bǔ)償、數(shù)據(jù)包補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。個(gè)人補(bǔ)償是，在對電氣設(shè)備的補(bǔ)償過程中，可以將電容器和電氣設(shè)備串聯(lián)起來，以達(dá)到補(bǔ)償目的。個(gè)別補(bǔ)償主要適用于一些小型異步電動機(jī)，小型異步電動機(jī)電壓的補(bǔ)償方法和控制方法更加復(fù)雜，因此同時(shí)應(yīng)用于應(yīng)用程序和大型中型異步電動機(jī)可以獲得非常好的補(bǔ)償效果，從而有效地保證電動機(jī)和電容器的同時(shí)工作，從而進(jìn)一步減少配電網(wǎng)絡(luò)中的電能損耗。5.3在電氣自動化固定濾波器和晶閘調(diào)節(jié)器中的有效應(yīng)用電氣設(shè)備系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中，電路的逆向分流晶閘管和反應(yīng)堆排成一行，在此過程中，可以利用無功補(bǔ)償技術(shù)和相應(yīng)的電流合理抵

13、消和處理固定過濾器的剩余容量。這樣不僅可以確保電氣系統(tǒng)的平衡，還可以控制電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)，以滿足電氣自動化的應(yīng)用需求。短時(shí)間內(nèi)無功補(bǔ)償技術(shù)必須與電氣系統(tǒng)有效結(jié)合，才能控制電路電壓并實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的補(bǔ)償效果，從而減少電路電壓損失，提高電氣系統(tǒng)操作的經(jīng)濟(jì)效率，并確保其操作的安全性和可靠性。5.4配電線路應(yīng)用電力配電線路無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用分析需要確定科學(xué)設(shè)計(jì)補(bǔ)償點(diǎn)，以確定電容器的重要作用，并確保補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)設(shè)置的合理性。它還充分利用數(shù)據(jù)包交換的應(yīng)用方法，以避免復(fù)雜的控制方法，尤其是容量補(bǔ)償過高所帶來的補(bǔ)償問題。線路補(bǔ)償方法可選設(shè)計(jì)，想線路與公用變提供必要無功，、低建筑成本、高短期回收效率以及負(fù)載低和功率因

14、數(shù)低的長線路。城市電力用戶基本上是單相負(fù)載，系統(tǒng)中用戶之間的負(fù)載大小和電力使用時(shí)間存在顯著差異，導(dǎo)致電流不平衡，無法有效預(yù)測，從而導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)長期不平衡地運(yùn)行。并且受不平衡電流的影響，系統(tǒng)變壓器鐵和銅損失也會增加，如果不能采取適當(dāng)?shù)拇胧?，電場費(fèi)的正常運(yùn)行會受到威脅，從而影響三相電壓的平衡。因此，可以應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，不僅調(diào)節(jié)線，還調(diào)節(jié)有效電流，確保3相功率因數(shù)校正為1，維持三相電流的平衡。5.5合理調(diào)控信號傳輸節(jié)點(diǎn)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在控制的過程當(dāng)中工作人員可以控制相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來控制設(shè)備當(dāng)中的運(yùn)行程序，從而促使智能化設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中的順利，促使電氣自動化應(yīng)用過程當(dāng)中的效率進(jìn)一步提升。相

15、關(guān)的工作人員在工作的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)不斷地對相應(yīng)設(shè)備和技術(shù)軟件進(jìn)行定期的更新和設(shè)定。同時(shí)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)不斷提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，加強(qiáng)信息資料在傳輸過程當(dāng)中的保密性，有效的控制信息資料的傳輸路徑，控制信息傳輸數(shù)量與質(zhì)量，減少網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中資料遭受破壞的風(fēng)險(xiǎn)。電氣自動化在應(yīng)用的過程當(dāng)中會促使無功補(bǔ)償技術(shù)的進(jìn)一步提升，加強(qiáng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的有效轉(zhuǎn)化，高效的運(yùn)行各項(xiàng)軟件當(dāng)中的程序，從而有效地調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的信號傳輸節(jié)點(diǎn)，精準(zhǔn)的調(diào)控自動化程度當(dāng)中的運(yùn)行，增強(qiáng)電氣自動化當(dāng)中的智能化程度和現(xiàn)代化程度，不斷地滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。6無功補(bǔ)償技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)對策略無功補(bǔ)償技術(shù)提高了電路的質(zhì)量，但也有急需解決的缺點(diǎn)。首先，設(shè)備運(yùn)行時(shí)會

16、產(chǎn)生系統(tǒng)高潮，影響無功補(bǔ)償裝置，損壞電氣設(shè)備，改善維護(hù)成本，從而加重電氣行業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。同時(shí)，它會損壞系統(tǒng)本身產(chǎn)生的諧波設(shè)備，從而提高企業(yè)的運(yùn)營成本。第二，無功補(bǔ)償技術(shù)剛在我國開始，一些電工不太清楚這項(xiàng)技術(shù)的重要性，因此不足以推進(jìn)。與此同時(shí)，電氣行業(yè)在輸電時(shí)電壓下降會破壞設(shè)備和布線。最后，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)繼續(xù)完善探索，如下：要多做宣傳努力。我國目前的研發(fā)水平不斷提高，各種新技術(shù)、新費(fèi)用、新概念層出不窮，導(dǎo)致各部門、行業(yè)緊張，電氣行業(yè)對無功補(bǔ)償技術(shù)的理解不足。為了保證無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用和普及，有關(guān)部門要開展技術(shù)宣傳活動，建立完善的宣傳機(jī)制，積極在生產(chǎn)中使用新技術(shù)，認(rèn)識到電工無功補(bǔ)償技術(shù)的重要

17、性，不斷改進(jìn)無功補(bǔ)償技術(shù)，提升我國電力產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量。加強(qiáng)相關(guān)人士培訓(xùn)。無功補(bǔ)償技術(shù)是當(dāng)前的新技術(shù)手段，對我國電力行業(yè)相關(guān)人士的技術(shù)水平提出了高度要求。技術(shù)人員是電力產(chǎn)業(yè)運(yùn)營的根本，技術(shù)人員的水平直接決定著我們電氣工程的質(zhì)量。因此，電氣行業(yè)必須提高自己的責(zé)任感，定期培訓(xùn)技術(shù)人員，熟悉無功補(bǔ)償技術(shù)的概念和技術(shù)，并靈活地將其用于工作。技術(shù)知識培訓(xùn)，以及提高工作人員的風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)能力、設(shè)置應(yīng)急措施、預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)置合理的應(yīng)急計(jì)劃，以及確保電氣自動化的安全性。結(jié)束語無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)營穩(wěn)定性，支持生產(chǎn)和管理效率的提高。從實(shí)際情況開始，總結(jié)無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)，確定其應(yīng)用方向，努力提高功率因數(shù)，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，減少電氣設(shè)備運(yùn)行錯(cuò)誤，并為高效生產(chǎn)提供可靠的保證。參考文獻(xiàn)：1王凱.無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用探析j.數(shù)碼世界，2018（10）：195.2徐勇.淺談節(jié)能設(shè)計(jì)在電氣自動化工程中的應(yīng)用j.當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2018（10）：175+177.3陳永敏.無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)