探討電氣自動化中無功補償技術的合理運用
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【摘要】電氣自動化不僅給人們的生活帶來了極大的便利,比如通過自動化實現的微波爐、點燈開關技術,而且還給科學研究提供了進一步的技術支持,因此電氣工程自動化的應用已經十分普遍。隨著電氣自動化的研究的不斷深入,電氣自動化技術得到了迅猛的發展,并且電氣自動化設備也愈來愈多地融入到到人們的生產實際中。同時，人們還研究開發出許多提高自動化設備工作效率的技術，使得電氣自動化設備不僅更加的節能方便，還同時具有更高的效率。然而，無功補償技術是一項發展前景廣闊的技術，本文主要研究了無功補償技術在電氣自動化領域的具體應用,通過分析電氣自動化中的無功補償技術的應用，討論得出無功補償技術的相關特點,再結合不同的特點有針對性地將其應用于電氣自動化技術，總結出無功補償技術在電氣自動化中的未來發展、應用方向。
【關鍵詞】電氣自動化 無功補償 合理運用
近年來，由于我國市場經濟的快速發展、科技水平的不斷提高,電氣自動化領域也取得了極大的發展成果,應對電氣自動化的技術改進措施也越來越多。而且,電氣自動化學科領域的分類也越來越細，使得電氣自動化已經從其他學科中分離出來，形成一門獨立的學科。因此，人們也對電氣自動化方面不斷進行專項的研究,使得電氣自動化技術不斷完善發展,并且大量的電氣設備趨向自動化，與人們的生活緊密相連，正被越來越多地應用在人們的日常生活或者科學研究當中,還有相當一部分技術與電氣自動化相結合(如智能化控制)也在越來越多的開發應用。但在如今的形勢下,電氣自動化領域也存在不少問題需要解決，其中較為嚴重的當屬單向電力負荷帶來的諸多負面影響。而無功補償技術能夠有效降低甚至消除單向電力負荷所帶來的負面影響。因此，無功補償技術在電氣自動化中的應用越來越普遍，也越來越受到人們的重視。
1、無功補償
無功補償的基本原理是根據不同的電器的運行特征，依據無功補償技術減少電壓波動，并能穩定在設備的額定電壓附近，從而降低用電設備中由于無功功率造成的電能消耗，使得電力系統得以高效應用。無功補償技術作為電氣保障自動化系統安全平穩運行的重要措施，它的作用在于不僅能夠有效的提高電網系統的運行質量，還能降低電網系統的電能損耗，實現低電能成本運行，高質量應用的目的。
無功補償技術的諸多優點,人們越來越重視無功補償技術,對無功補償技術應用于電氣自動化領域的研究也越來越多。研究這種應用還需要對目前使用的無功補償技術進行進一步的分析,具體總結有以下幾種無功補償技術:
1.1.電抗器
電抗器具有兩種狀態，即飽和狀態和非飽和狀態，這兩種狀態下電抗器都能夠實現實時監控功能,所以生產實際中，可以通過電抗器的飽和狀態相應的調整電氣設備的電流回路。并能做到將并聯濾波器中的無功功率和感性電流抵消。電抗器的使用能夠做到無需長期停機維護，長期用于電氣設備的使用,而且工作效率很高。但也存在缺陷，使用中由于電抗器的物理噪聲過大,對周圍環境造成較大的影響，而且電抗器還會發出諧波,如果長期使用，將會對電氣設備產生不良影響。
1.2.投切電容器
投切電容器的優點在于設備構造簡單,而且成本不高,實際使用當中時只需投入極少的資金就能實施工程,而且設備的安裝也十分方便,不需要由專門的技術人員來安裝。不過這種設備也有缺點,一旦電壓的突然增大,將會使設備嚴重損壞,而且由于設備的投切壽命較短,大頻率的投切操作無法實施。
1.3.濾波器
濾波器有兩種，分為有源濾波器和無源濾波器,通常生活中所使用的都是有源濾波器。它能夠使得電子裝載發出的電流，與諧波電流相反,進而抵消掉設備產生的電流和諧波電流,從而降低諧波帶來的不良影響,實現電源的基本要求。這種有源濾波器的突出優點在于調節速度快、補償方式靈活，缺點在于設備所需成本較高,需要投入較多的資金。
2、電氣自動化無功補償的意義
隨著我國經濟的不斷發展以及我國機電一體化的不斷深入，電氣自動化已經成為了電力系統發展中的主要方向。相應的，電氣自動化無功補償技術也逐漸應用于其他各個領域之中，已經成為電氣產業的支柱產業和后勤保證。電氣自動化無功補償技術具有的意義可分為以下幾點：
2.1.提高了系統穩定性
電力網由無數電力線構成，分為低、中、高三種模式，其中高壓電網和低壓電網的電壓具有流動性而且不能夠穩定運行。而電氣自動化無功補償技術能夠提高電力系統的穩定性，使電網整體運行變得更加安全高效，并能大幅的提高電氣系統作業的質量。根據工程的具體運行情況，分配適當的調壓器，將能有效提升電力系統的整體輸電能力，還能提高系統的抗干擾性能。
2.2.保護用電器安全
在電氣自動化領域，采用無功補償技術不僅能夠為整個系統增設一些靜止無功補償器，適當改善電網電壓，還能夠保護電氣自動化領域中的總電容器、電抗器等用電器的安全，有效避免因高次諧波產生的局部過熱進而損害用電設備的現象發生;
2.3.提高功力因數
電氣自動化無功補償技術還能夠適當的提高電網以及負載的功率因數，減少有功功率的損失，實現最大程度的降低電氣設備所需的電容量，從而給電網減少不必要的經濟損失，提高了電網運行效率。
2.4.三相功率平衡
電網中遇有三相負載不平衡的，采用無功補償技術能夠實現對三相視在功率的平衡作用。總的來說，將無功補償技術合理的運用在電氣自動化中不僅能夠適當的提高整體系統的性能，還能實現電力系統較好地抗干擾性。
3、電氣自動化中無功補償的應用
3.1方法介紹
實際應用當中，人們利用斯科特變壓器，先對電氣自動化設備進行供電,再加裝濾波補償裝置,這將有效提高電氣設備的功率因數。關于設備的連接，這種裝置主要通過將電容器和電抗器相串聯,進而將電氣設備由變壓器而連接到牽引繞組上,進而使得無功率電流能夠返回電網。
3.2方案選擇
電氣自動化無功補償技術,通常采用的方案是：對有源濾波器進行混合并聯從而形成混合電路。這種方案不僅能夠解決電力牽引負荷的問題,對大型電氣自動化設備也能相互協調實現電網的無功補償。
3.3.分散式電容器
電網中采用分散式電容器,能夠實現對電氣設備的無功分散補償。無功分散補償的作用在于有效緩解存在于城鎮電網中的無功補償欠缺情況,因此很多地區的電網都安裝了分散式電容器。大量的運行實踐表明,無功分散補償方式有許多優點,不僅對于設備的安裝和維護沒有明顯的阻力,工作難度低,而且安裝時也不需要投入大量的資金;而且這種補償方法對于系統運行十分穩定,故障率較低,因此將其廣泛應用于電氣自動化設備。
4、結語
大量的實踐證明表明：無功補償技術，不僅有效的減少了電氣設備中由于無功功率造成的電能損耗，還進一步提高了電氣設備運行的穩定性。電氣自動化應用無功補償技術時，需要時刻結合電氣系統的具體情況，根據不同的電氣系統進行對號人座，再由系統特點和系統功能選擇合適的無功補償方式，從而實現最大限度的保障每一個區域技術應用的合理性與安全性。電氣自動化無功補償技術不僅使得電氣自動化的系統的穩定性提高，還節約了大量資源，減少了整個系統不必要的能源消耗，還能在一定程度保障電氣自動化系統中電容器等用電設備的安全，因此還要不斷研究，努力提高無功補償技術，在電氣自動化的應用領域做出其應有的貢獻。
參考文獻
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