電氣自動(dòng)化中的無(wú)功補償技術(shù)論文

　　電氣自動(dòng)化中的無(wú)功補償技術(shù)論文

　　摘要：隨著(zhù)社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應用越來(lái)越廣泛。

　　但在現實(shí)生活中，有很多不利的因素影響著(zhù)電力系統的正常運轉。

　　因此，在電氣自動(dòng)化應用的過(guò)程中，將無(wú)功補償技術(shù)應用其中，不僅可以提升電氣自動(dòng)化技術(shù)的經(jīng)濟性與安全性，而且可以減少電力浪費現象的發(fā)生。

　　關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;無(wú)功補償技術(shù);應用研究

　　0 引言

　　隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步與社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，我國電力事業(yè)逐步進(jìn)入一個(gè)黃金發(fā)展的時(shí)期。

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)作為電力系統中的重要組成部分，在社會(huì )經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程中都起著(zhù)重要地促進(jìn)作用。

　　但在現實(shí)的生產(chǎn)與生活中，電氣自動(dòng)化技術(shù)在應用過(guò)程中存在著(zhù)一些問(wèn)題與矛盾，嚴重影響著(zhù)電力系統與企業(yè)的正常發(fā)展。

　　本文將從電氣自動(dòng)化與無(wú)功補償技術(shù)的角度才出發(fā)，對電氣自動(dòng)化中的無(wú)功補償技術(shù)進(jìn)行研究。

　　1 關(guān)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的概述

　　電氣自動(dòng)化，是指涉及電氣設備、電氣技術(shù)、自動(dòng)化設備的原理與分析方法、電力自動(dòng)化技術(shù)的技術(shù)。

　　它所涉及的科目包括：工程數學(xué)、電力基礎、數字電子技術(shù)、C語(yǔ)言程序設計、電力電子技術(shù)、計算機文化基礎、高等數學(xué)以及自動(dòng)檢測技術(shù)等。

　　2 關(guān)于無(wú)功補償技術(shù)的研究

　　2.1 無(wú)功補償的含義 無(wú)功補償的含義，就是指在電子供電系統中起著(zhù)提升電網(wǎng)功率因數的作用，它可以在很大程度上降低輸送線(xiàn)路及供電變壓器的損耗，提升供電系統的供電效率及改善供電環(huán)境。

　　在小的電力系統中，無(wú)功補償主要被用于調整三相不平衡電流，在大的供電系統中，無(wú)功補償可以用于調整電網(wǎng)電壓及提升電網(wǎng)的穩定性。

　　2.2 針對無(wú)功補償的工作原理的研究 無(wú)功補償的工作原理的主要表現是：電力系統的供電功率可以分為有功功率和無(wú)功功率兩種，其中無(wú)功功率不能進(jìn)行遠距離的傳輸，為此對于一些下屬用電和配電變壓器的無(wú)功功率可以進(jìn)行就地補償。

　　無(wú)功補償是通過(guò)在供電系統中安裝無(wú)功補償裝置的方式進(jìn)行的，無(wú)功補償設備可以與電路中的用電設備以及配電變壓器等相互抵消無(wú)功功率，提高功率因數，以達到從整體上減少無(wú)功功率的目的。

　　其主要是把容性功率負荷裝置與感性功率負荷兩者連接在同一電路，使能量可以在兩種不同的負荷中間進(jìn)行相互交換，從而使得容性負荷輸出的無(wú)功功率補償感性負荷需要的無(wú)功功率。

　　2.3 無(wú)功補償技術(shù)的實(shí)現路徑 無(wú)功補償技術(shù)的實(shí)現路徑主要包括以下四項內容：一是晶閘管調節的電抗器與固定濾波器的有效結合;二是電容器、固定濾波器以及電抗器調壓技術(shù)的有效結合;三是可飽和的電抗器與固定的濾波器相結合;四是電抗器與固定電容器相結合形成單調諧濾波器。

　　3 針對電氣自動(dòng)化中無(wú)功補償設計與裝置的研究

　　3.1 無(wú)功補償技術(shù)中有關(guān)設計的要求 無(wú)功補償技術(shù)中設計的基本要求包括以下三個(gè)方面：

　　一是在以電力電容器為主要的無(wú)功補償裝置的時(shí)候，要堅持平衡原則作為設計的主要原則，一些高壓的無(wú)功負荷需要通過(guò)高壓電容器進(jìn)行適當的補償，而低壓的無(wú)功負荷則需要低壓的電容器對其進(jìn)行補償。

　　二是在設計變壓器數量、電動(dòng)機選擇以及相對容量的時(shí)候，要不斷地降低電線(xiàn)線(xiàn)路的感抗，同時(shí)也可以通過(guò)空歇工作制的設備的選用與同步電動(dòng)機聯(lián)合，達到用電單位中自然功率的因素逐漸提升。

　　三是35KV或者10KV的高壓供電企業(yè)可以利用低壓補償的方式進(jìn)行無(wú)功補償，其中的高壓測功率要安全符合供電企業(yè)的設計要求;四是可以采用并聯(lián)電力的電容器來(lái)完成無(wú)功補償裝置設計的目標。

　　3.2 無(wú)功補償技術(shù)中裝置的研究 無(wú)功補償技術(shù)中裝置主要包括以下三個(gè)重要組成部分：

　　首先是為機械式投切電容器與晶閘管投切電容器主要內容的無(wú)功補償裝置，這項裝置相對比較適合采石場(chǎng)碎石機等一些大功率的地方，具有很強的沖擊性與經(jīng)濟性。

　　這項裝置不僅滿(mǎn)足了負荷補償的動(dòng)態(tài)需求，而且又可以滿(mǎn)足負荷補償的靜態(tài)需求。

　　另外這項裝置又可以在低成本的前提下，滿(mǎn)足電氣自動(dòng)化對穩定與可靠的需求。

　　其次是高壓并聯(lián)的電容器，這是一種運用機械開(kāi)關(guān)對并聯(lián)電容器進(jìn)行科學(xué)投切的無(wú)功補償設備。

　　其中的原理就是通過(guò)高壓并聯(lián)電容器自動(dòng)或者手動(dòng)地對交流接觸器或者控制器進(jìn)行科學(xué)投切。

　　在投切的過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生很強的合閘電流，因此，在實(shí)踐過(guò)程中，高壓并聯(lián)電容器不能過(guò)度頻繁地進(jìn)行投切操作。

　　三是晶閘管投切電容器主要是通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)完成電網(wǎng)中無(wú)功電流的快速監測，并通過(guò)試驗手段對其中的數據進(jìn)行正確地判斷與對比之后，將得出的結論信息通過(guò)晶閘管傳輸出去。

　　接著(zhù)利用晶閘管投切電容器的無(wú)功補償裝置來(lái)完成自動(dòng)控制的操作。

　　4 針對如何選擇電氣自動(dòng)化技術(shù)中無(wú)功補償裝置的探究

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展中的各個(gè)領(lǐng)域都有著(zhù)不同程度上的應用，對社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展做出了突出的貢獻。

　　要在不同的領(lǐng)域中選擇正確的無(wú)功補償裝置，是當前擺在人們面前一項重大而又艱巨的的任務(wù)。

　　因此，要在選擇的過(guò)程中，堅持實(shí)事求是、以人為本的原則，認真分析用電客戶(hù)的負荷特征，然后再根據不同的用電負荷，選擇正確的無(wú)功補償裝置。

　　其方式包括以下三種：

　　首先是機械式投切電容器，它適合以連續工作制為核心的工業(yè)企業(yè)，這些類(lèi)型企業(yè)的用電設備的運行周期很長(cháng)，但用電的負荷相對平穩，無(wú)功負荷沒(méi)有什么變化。

　　這樣就可以把它安裝在低壓的配電室中進(jìn)行集中的無(wú)功補償。

　　比方說(shuō)，冶金車(chē)間、化工車(chē)間、港口碼頭、電氣化的鐵路以及礦山等間歇性波動(dòng)或者無(wú)功功率大的項目。

　　其次是晶閘管投切電容器與機械式投切電容器，兩者的聯(lián)合使用，非常適用于大型的商場(chǎng)、高層的住宅區以及寫(xiě)字樓。

　　因為這些建筑內擁有很多電梯、大功率電器以及單相的負荷，耗損的無(wú)功負荷很多。

　　將這兩種電容器結合使用，就可以在最大程度上滿(mǎn)足建筑物對電力負荷的需求。

　　比如說(shuō)，擁有大量電腦的辦公室、豪華酒店的電梯以及大型商場(chǎng)的照明設備與空調設備。

　　三是晶閘管投切電容器，它主要適合擁有大量沖擊性符負荷的電流，或者無(wú)功負荷瞬間變大的地方。

　　它可以在最大程度上補償損耗的無(wú)功負荷。

　　比如說(shuō)，金屬加工車(chē)間，這些車(chē)間擁有大量的電焊機與沖擊機床。

　　5 針對無(wú)功補償技術(shù)在電氣自動(dòng)化應用中存在問(wèn)題的研究

　　5.1 問(wèn)題之一——無(wú)功補償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應用中存在問(wèn)題 無(wú)功補償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應用中存在問(wèn)題的主要表現包括以下兩個(gè)方面：首先是很多企業(yè)在電氣自動(dòng)化技術(shù)與相關(guān)設備運行的過(guò)程中，沒(méi)有科學(xué)合理地配置無(wú)功補償的容量。

　　有些變電站的無(wú)功補償電容是整個(gè)機組的投切，完全沒(méi)有辦法按照負荷的實(shí)際變化需求來(lái)完成就地平衡的目標。

　　在這種情況下，很容易出現高負荷時(shí)無(wú)功補償的功率低，低負荷時(shí)無(wú)功倒送的狀況。

　　其次是在發(fā)電企業(yè)中有很多無(wú)功潮流不斷地涌向高壓的變電站，通過(guò)輸電線(xiàn)路不斷地輸送到中壓變電站與低壓變電站，在這個(gè)過(guò)程中就很容易出現遠距離運輸無(wú)功潮流問(wèn)題。

　　5.2 問(wèn)題之二——無(wú)功補償方式存在問(wèn)題 無(wú)功補償方式存在的問(wèn)題包括以下四項內容：

　　首先是補償方式問(wèn)題：是當前很多電力部門(mén)或者用戶(hù)對于無(wú)功補償的出發(fā)點(diǎn)，只注重補償功率的因素，沒(méi)有從根本上立足于降低電氣自動(dòng)化系統的損耗問(wèn)題。

　　其次是諧波問(wèn)題：飽和或者靜止電容器都具有一定的抗諧波能力，但當諧波含量過(guò)大時(shí)，會(huì )對電容器的壽命產(chǎn)生不利影響，嚴重時(shí)甚至會(huì )造成電容器的過(guò)早損壞。

　　同時(shí)由于電容器對諧波有很大程度上的放大作用，因而也使得電力系統的諧波干擾更為嚴重。

　　三是電氣自動(dòng)化系統電壓調節方式的補償設備所潛在的問(wèn)題：有一些無(wú)功補償設備是跟據電力系統的電壓來(lái)確定無(wú)功投切量的，這雖然在一定程度上有助于保證用戶(hù)的電能質(zhì)量，但對電力系統的安全運行而言卻是非常不可取的。

　　因為線(xiàn)路的電壓水平是由電力系統的運行情況決定的，當線(xiàn)路電壓的基準偏低或者偏高的時(shí)侯，電力系統實(shí)際的需求可能會(huì )和無(wú)功的投切量相差很大，從而出現無(wú)功過(guò)補或欠補的現象。

　　四是無(wú)功倒送問(wèn)題：無(wú)功倒送在電力系統中是不允許的，尤其是在電力系統負荷低谷的時(shí)侯，無(wú)功倒送會(huì )在很大程度上導致電力系統電壓的偏高，產(chǎn)生大量的無(wú)功功率。

　　5.3 問(wèn)題之三——專(zhuān)業(yè)人才方面存在問(wèn)題 很多電力企業(yè)在電氣自動(dòng)化技術(shù)的應用發(fā)展過(guò)程中，缺少很多專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才。

　　它的主要表現是：在現實(shí)的生產(chǎn)生活過(guò)程中，很多電力企業(yè)缺少擁有電氣自動(dòng)化與無(wú)功補償技術(shù)等專(zhuān)業(yè)知識的人才。

　　究其原因主要是因為很多電力企業(yè)在招聘人才的時(shí)候，沒(méi)有設置統一的招聘標準，同時(shí)為了降低企業(yè)的生產(chǎn)成本與招聘成本，在招聘流程中簡(jiǎn)化了實(shí)踐操作的步驟。

　　6 針對存在問(wèn)題提出的解決措施研究

　　6.1 措施之一——無(wú)功補償裝置在設計與使用的過(guò)程中需要注意的問(wèn)題 無(wú)功補償裝置在電氣自動(dòng)化的設計與使用過(guò)程中需要注意的問(wèn)題包括：一是要選擇適合電力系統運行的電力電容器，并且要正確無(wú)誤地使用額定電壓的電力電容器;二是在設計電力補償電容器的過(guò)程中，要減少電力系統的諧波對電力補償電容器所產(chǎn)生的不利影響，從而提升無(wú)功補償裝置的安全運行能力;三是要選擇合適的補償控制器以提升無(wú)功補償裝置的運行質(zhì)量與水平。

　　6.2 措施之二——采取措施加強對用電用戶(hù)的側管理 要在實(shí)踐中加強對用電用戶(hù)的側管理，需要做到以下兩點(diǎn)：一是要在實(shí)際的生產(chǎn)與運用過(guò)程中，加強無(wú)功補償技術(shù)的應用，使得客戶(hù)明確強化無(wú)功補償的應用，可以降低有功功率的損失，從而減少電費的花銷(xiāo);二是要利用各種宣傳媒介加強對客戶(hù)側無(wú)功補償方面的節能降耗與管理的宣傳，在最大程度上讓客戶(hù)意識到無(wú)功補償技術(shù)的重要性。

　　6.3 措施之三——采取措施提高工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì) 要提升工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，就要做到以下兩點(diǎn)：一是要聘請相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員在企業(yè)內部召開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)與無(wú)功補償技術(shù)相關(guān)知識的講座與演講等活動(dòng)，鼓勵全體員工積極參與，盡量在潛移默化中提升他們的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力與處理突發(fā)事件能力;二是在平時(shí)的工作過(guò)程中，要定期或者不定期地對工作人員進(jìn)行無(wú)功補償技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識的培訓工作，并適當地增加相應的實(shí)踐機會(huì )，使得工作人員可以將學(xué)到的知識有效地應用到實(shí)踐中去，努力提升他們的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平與能力。

　　7 結語(yǔ)

　　隨著(zhù)電氣自動(dòng)化技術(shù)與無(wú)功補償技術(shù)的應用與發(fā)展，其在社會(huì )經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域中所起到的積極作用變得越來(lái)越明顯。

　　但在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，無(wú)功補償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應用與發(fā)展存在著(zhù)一些問(wèn)題與矛盾。

　　從電氣自動(dòng)化與無(wú)功補償技術(shù)以及相關(guān)裝置的角度進(jìn)行研究并找出相應的解決措施，是當前擺在人們面前的一項重大而又緊迫的任務(wù)。

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