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電氣自動(dòng)化中的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)論文
電氣自動(dòng)化中的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)論文
摘要：隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)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(yīng)用越來(lái)越廣泛。
但在現(xiàn)實(shí)生活中，有很多不利的因素影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
因此，在電氣自動(dòng)化應(yīng)用的過(guò)程中，將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用其中，不僅可以提升電氣自動(dòng)化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性與安全性，而且可以減少電力浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;無(wú)功補(bǔ)償技術(shù);應(yīng)用研究
0 引言
隨著時(shí)代的進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)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(tǒng)中的重要組成部分，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程中都起著重要地促進(jìn)作用。
但在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)與生活中，電氣自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在著一些問(wèn)題與矛盾，嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)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(bǔ)償技術(shù)的角度才出發(fā)，對(duì)電氣自動(dòng)化中的無(wú)功補(bǔ)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(shè)備、電氣技術(shù)、自動(dòng)化設(shè)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(shù)學(xué)、電力基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)以及自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)等。
2 關(guān)于無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的研究
2.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮x 無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮x，就是指在電子供電系統(tǒng)中起著提升電網(wǎng)功率因數(shù)的作用，它可以在很大程度上降低輸送線路及供電變壓器的損耗，提升供電系統(tǒng)的供電效率及改善供電環(huán)境。
在小的電力系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償主要被用于調(diào)整三相不平衡電流，在大的供電系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償可以用于調(diào)整電網(wǎng)電壓及提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
2.2 針對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟淼难芯?無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟淼闹饕憩F(xiàn)是：電力系統(tǒng)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(yuǎn)距離的傳輸，為此對(duì)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(bǔ)償。
無(wú)功補(bǔ)償是通過(guò)在供電系統(tǒng)中安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置的方式進(jìn)行的，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備可以與電路中的用電設(shè)備以及配電變壓器等相互抵消無(wú)功功率，提高功率因數(shù)，以達(dá)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(fù)荷裝置與感性功率負(fù)荷兩者連接在同一電路，使能量可以在兩種不同的負(fù)荷中間進(jìn)行相互交換，從而使得容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償感性負(fù)荷需要的無(wú)功功率。
2.3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)路徑 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)現(xiàn)路徑主要包括以下四項(xiàng)內(nèi)容：一是晶閘管調(diào)節(jié)的電抗器與固定濾波器的有效結(jié)合;二是電容器、固定濾波器以及電抗器調(diào)壓技術(shù)的有效結(jié)合;三是可飽和的電抗器與固定的濾波器相結(jié)合;四是電抗器與固定電容器相結(jié)合形成單調(diào)諧濾波器。
3 針對(duì)電氣自動(dòng)化中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)與裝置的研究
3.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)中有關(guān)設(shè)計(jì)的要求 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)中設(shè)計(jì)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(bǔ)償裝置的時(shí)候，要堅(jiān)持平衡原則作為設(shè)計(jì)的主要原則，一些高壓的無(wú)功負(fù)荷需要通過(guò)高壓電容器進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，而低壓的無(wú)功負(fù)荷則需要低壓的電容器對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
二是在設(shè)計(jì)變壓器數(shù)量、電動(dòng)機(jī)選擇以及相對(duì)容量的時(shí)候，要不斷地降低電線線路的感抗，同時(shí)也可以通過(guò)空歇工作制的設(shè)備的選用與同步電動(dòng)機(jī)聯(lián)合，達(dá)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(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，其中的高壓測(cè)功率要安全符合供電企業(yè)的設(shè)計(jì)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(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)的目標(biāo)。
3.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)中裝置的研究 無(wú)功補(bǔ)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(jī)械式投切電容器與晶閘管投切電容器主要內(nèi)容的無(wú)功補(bǔ)償裝置，這項(xiàng)裝置相對(duì)比較適合采石場(chǎng)碎石機(jī)等一些大功率的地方，具有很強(qiáng)的沖擊性與經(jīng)濟(jì)性。
這項(xiàng)裝置不僅滿足了負(fù)荷補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)需求，而且又可以滿足負(fù)荷補(bǔ)償?shù)撵o態(tài)需求。
另外這項(xiàng)裝置又可以在低成本的前提下，滿足電氣自動(dòng)化對(duì)穩(wěn)定與可靠的需求。
其次是高壓并聯(lián)的電容器，這是一種運(yùn)用機(jī)械開(kāi)關(guān)對(duì)并聯(lián)電容器進(jìn)行科學(xué)投切的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)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(duì)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(qiáng)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(jiān)測(cè)，并通過(guò)試驗(yàn)手段對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確地判斷與對(duì)比之后，將得出的結(jié)論信息通過(guò)晶閘管傳輸出去。
接著利用晶閘管投切電容器的無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)完成自動(dòng)控制的操作。
4 針對(duì)如何選擇電氣自動(dòng)化技術(shù)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的探究
電氣自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的各個(gè)領(lǐng)域都有著不同程度上的應(yīng)用，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。
要在不同的領(lǐng)域中選擇正確的無(wú)功補(bǔ)償裝置，是當(dāng)前擺在人們面前一項(xiàng)重大而又艱巨的的任務(wù)。
因此，要在選擇的過(guò)程中，堅(jiān)持實(shí)事求是、以人為本的原則，認(rèn)真分析用電客戶的負(fù)荷特征，然后再根據(jù)不同的用電負(fù)荷，選擇正確的無(wú)功補(bǔ)償裝置。
其方式包括以下三種：
首先是機(jī)械式投切電容器，它適合以連續(xù)工作制為核心的工業(yè)企業(yè)，這些類型企業(yè)的用電設(shè)備的運(yùn)行周期很長(zhǎng)，但用電的負(fù)荷相對(duì)平穩(wěn)，無(wú)功負(fù)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(bǔ)償。
比方說(shuō)，冶金車間、化工車間、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(xiàng)目。
其次是晶閘管投切電容器與機(jī)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(qū)以及寫(xiě)字樓。
因?yàn)檫@些建筑內(nèi)擁有很多電梯、大功率電器以及單相的負(fù)荷，耗損的無(wú)功負(fù)荷很多。
將這兩種電容器結(jié)合使用，就可以在最大程度上滿足建筑物對(duì)電力負(fù)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(shè)備與空調(diào)設(shè)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(fù)荷的電流，或者無(wú)功負(fù)荷瞬間變大的地方。
它可以在最大程度上補(bǔ)償損耗的無(wú)功負(fù)荷。
比如說(shuō)，金屬加工車間，這些車間擁有大量的電焊機(jī)與沖擊機(jī)床。
5 針對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中存在問(wèn)題的研究
5.1 問(wèn)題之一——無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用中存在問(wèn)題 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用中存在問(wèn)題的主要表現(xiàn)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(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，沒(méi)有科學(xué)合理地配置無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘俊?/p>
有些變電站的無(wú)功補(bǔ)償電容是整個(gè)機(jī)組的投切，完全沒(méi)有辦法按照負(fù)荷的實(shí)際變化需求來(lái)完成就地平衡的目標(biāo)。
在這種情況下，很容易出現(xiàn)高負(fù)荷時(shí)無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓β实�，低�?fù)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(xiàn)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸無(wú)功潮流問(wèn)題。
5.2 問(wèn)題之二——無(wú)功補(bǔ)償方式存在問(wèn)題 無(wú)功補(bǔ)償方式存在的問(wèn)題包括以下四項(xiàng)內(nèi)容：
首先是補(bǔ)償方式問(wèn)題：是當(dāng)前很多電力部門或者用戶對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償?shù)某霭l(fā)點(diǎn)，只注重補(bǔ)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(tǒng)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(dāng)諧波含量過(guò)大時(shí)，會(huì)對(duì)電容器的壽命產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐呻娙萜鞯倪^(guò)早損壞。
同時(shí)由于電容器對(duì)諧波有很大程度上的放大作用，因而也使得電力系統(tǒng)的諧波干擾更為嚴(yán)重。
三是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)方式的補(bǔ)償設(shè)備所潛在的問(wèn)題：有一些無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備是跟據(jù)電力系統(tǒng)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的電能質(zhì)量，但對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行而言卻是非常不可取的。
因?yàn)榫�路的電壓水平是由電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況決定的，當(dāng)線路電壓的基準(zhǔn)偏低或者偏高的時(shí)侯，電力系統(tǒng)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(xiàn)無(wú)功過(guò)補(bǔ)或欠補(bǔ)的現(xiàn)象。
四是無(wú)功倒送問(wèn)題：無(wú)功倒送在電力系統(tǒng)中是不允許的，尤其是在電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷的時(shí)侯，無(wú)功倒送會(huì)在很大程度上導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓的偏高，產(chǎn)生大量的無(wú)功功率。
5.3 問(wèn)題之三——專業(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(yīng)用發(fā)展過(guò)程中，缺少很多專業(yè)的技術(shù)人才。
它的主要表現(xiàn)是：在現(xiàn)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(bǔ)償技術(shù)等專業(yè)知識(shí)的人才。
究其原因主要是因?yàn)楹芏嚯娏ζ髽I(yè)在招聘人才的時(shí)候，沒(méi)有設(shè)置統(tǒng)一的招聘標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)存在問(wèn)題提出的解決措施研究
6.1 措施之一——無(wú)功補(bǔ)償裝置在設(shè)計(jì)與使用的過(guò)程中需要注意的問(wèn)題 無(wú)功補(bǔ)償裝置在電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)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(tǒng)運(yùn)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(shè)計(jì)電力補(bǔ)償電容器的過(guò)程中，要減少電力系統(tǒng)的諧波對(duì)電力補(bǔ)償電容器所產(chǎn)生的不利影響，從而提升無(wú)功補(bǔ)償裝置的安全運(yùn)行能力;三是要選擇合適的補(bǔ)償控制器以提升無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行質(zhì)量與水平。
6.2 措施之二——采取措施加強(qiáng)對(duì)用電用戶的側(cè)管理 要在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)用電用戶的側(cè)管理，需要做到以下兩點(diǎn)：一是要在實(shí)際的生產(chǎn)與運(yùn)用過(guò)程中，加強(qiáng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，使得客戶明確強(qiáng)化無(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用，可以降低有功功率的損失，從而減少電費(fèi)的花銷;二是要利用各種宣傳媒介加強(qiáng)對(duì)客戶側(cè)無(wú)功補(bǔ)償方面的節(jié)能降耗與管理的宣傳，在最大程度上讓客戶意識(shí)到無(wú)功補(bǔ)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業(yè)素質(zhì) 要提升工作人員的專業(yè)素質(zhì)，就要做到以下兩點(diǎn)：一是要聘請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人員在企業(yè)內(nèi)部召開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)與無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)相關(guān)知識(shí)的講座與演講等活動(dòng)，鼓勵(lì)全體員工積極參與，盡量在潛移默化中提升他們的專業(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(duì)工作人員進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)工作，并適當(dāng)?shù)卦黾酉鄳?yīng)的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使得工作人員可以將學(xué)到的知識(shí)有效地應(yīng)用到實(shí)踐中去，努力提升他們的專業(yè)技術(shù)水平與能力。
7 結(jié)語(yǔ)
隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)與無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，其在社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與發(fā)展存在著一些問(wèn)題與矛盾。
從電氣自動(dòng)化與無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)以及相關(guān)裝置的角度進(jìn)行研究并找出相應(yīng)的解決措施，是當(dāng)前擺在人們面前的一項(xiàng)重大而又緊迫的任務(wù)。
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