论述无功补偿技术在电气自动化中的应用

摘要：电气自动化技术的发展及其设备生产工艺的精细化，使得电气自动化技术和设备在社会生产各个部门和领域得到了较为广泛的应用，而电子设备的应用使无功补偿技术的作用得到充分的发挥。无功补偿技术对于无功功率所造成的电能损耗的调整、电气自动化设备运行等都有着重要的影响。本文从无功补偿技术入手，在分析无功补偿技术在电气自动化中的具体应用的基础上分析应用过程中存在的一些问题及解决措施。

关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用

一、无功补偿技术相关释义

无功补偿技术是通过无功电源的设置来满足电力网及其负荷端的电压水平需求以及经济运行对电压需求的一种技术措施。无功功率的应用可以形成一种可以对磁场进行维持的有效功率。无功功率没有对外做功，但是可以转变成另外的能量形式。一般而言，当电气设备中有电磁线圈并且会产生磁场作用时，都会产生无功功率的消耗。从上述我们可以看出，无功功率并非无用的功率而是可以转换为有效的功率，比如在变压器运行中，无功功率会在一次线圈中形成磁场并通过二次线圈感应产生电压，从而使变压器工作。其工作原理是通过容性负荷输出的无功功率实现对感性负荷运转所需无功功率的补偿，该过程能够将本应通过电网或者变压器所产生的无功功率转换为以交流电力电容器来提供。

无功补偿的特点与设备有着密切的关系。对于企业中无功功率取用最多的设备是异步电动机和变压器等电感性负荷。就其所取向电网的无功功率的量也是有差别，异步电动机大概为60%，而变压器约为20%，其余为整流设备、电抗器以及架空供电线路等所占。从这一分配占比我们可以得知，在电气自动化设备中无功功率消耗最大的是异步电动机，除此之外，变压器和架空供电线路也是重要的无功功率消耗主体。企业该种无功功率消耗的满足可以静态或者动态的无功补偿来实现。无功补偿技术是保证电气自动化设备及系统稳定运作的重要方法，它对于系统运行质量的提升有着显著的作用，并且能够实现电能损耗的降低，最终实现系统的低成本、低损耗、高质量的运行。

二、无功补偿技术在电气自动化中的应用

为了有效降低电能损耗提高电气自动化运行的质量，我们便要通过多种措施将无功补偿技术应用到电气自动化中。具体而言，其应用方式主要有以下几种：

首先，在电气自动化或者电网中增设真空断路器投切电容器。通过这种方式实现无功功率的补偿，是通过电容器组对于高压母线上电压互感器的一次绕组电阻放电来实现，而没有专门的放电装置。在该种设备中，为了有效的避免电容器高压击穿现象的发生，一般会在电容器组中接入熔断器作为其短路保护。通过串联适当电抗器的方式来实现电容组合闸时所产生的冲击涌流以及有效的防止电容器组和线路电感发生串联谐振现象。该种电容器能够实现对高压母线前主变压器、高压线路和电力系统中无功功率的有效补偿，从而提高功率因数，保证电力系统的低成本、高效益运行。还可以设置固定滤波器和晶闸管调节电抗器来实现无功功率的补偿。固定滤波器应该按照谐波的具体要求进行设计，通过晶闸管的反并联并且和电抗器串联，在改变晶闸管出发角度的基础上来实现对经过电抗器感性电流的调节，使其与并联滤波器中的多余的无功补偿电流实现一种平衡，有效的满足功率因素的要求。该种结构的有点在于固定滤波器的投资是一种长期的，而对晶闸管的需求也是有限的，其响应的速度较快，具备较好的调节性能，能够有效的实现电气自动化设备及电网的需求，但是其缺点在于可能会产生谐波的问题。

其次，关于变电站的无功补偿技术。在某一特定的区域内，变电站是其供电的核心，通过的配电线路满足用户的用电需求。在供电中所依据的“分级补偿，就地平衡”的原则，能够实现配电线路以及电力用户无功功率的平衡，减少线路和用户向变电站索取无功电力。变电器中的容性补偿装置主要是补偿其无功损害，并且兼顾部分负荷侧的无功补偿。该种容性无功补偿装置的容量是依据变压器的容量来确定的，一般按照变压器容量的百分之十到百分之三十进行配置，并且能够满足35—110kV主变压器最大负荷时，其高压侧的功率因素不低于0.95的要求。在主变压器单台的电容量达到40毫安以上时，则应保证每一住变压器配有不两组以上容性无功补偿装置。

最后，对于配电线路的无功补偿的实现。在电网中，配电线路的线损是电力损耗的重要原因之一，而对配电线路的无功补偿能够有效的降低其功率损耗，提高电网的整体质量和运行效益。配线线路的无功补偿主要有分支线路补偿法，其基本原则是将分支线路的无功功率平衡作为主要目标，注重对分支线路无功消耗的补偿，尽可能的减少分支线路向主干线的无功索取以实现无功损耗的降低。其具体操作为：通过分支线路所带配电变压器的空载无功损耗实现分组补偿容量的确定，选择负荷较大的分支线来确定补偿点，对于一些较小的分支以及个别的配电变压器则可以根据主干线上的近似均匀的符合根据实际需要来确定具体的补偿点及其补偿的容量，同时对于所有的配电变压器的负载无损耗都应该以用户的自主补偿为主，当其不能实现自我补偿时再向主干线索取。由此，我们可以看出，线路中补偿容量的确定是依据配电变压器的空载无功损害予以确定，当其具有负载时，用户的设备投入不足变化使线路处于欠补偿的状态，该种补偿方式在我国有着一定的适用空间。

三、无功补偿技术在电气自动化应用中存在的一些问题及其解决措施

无功补偿技术在我国应用于电气自动化设备的时间相对较短，其具体使用的过程中会存在一些问题。当我们从这些问题出发，在分析其产生原因的基础上采取有针对性的应对措施，从而能够有效的促进无功补偿技术的发展和应用。无功补偿技术存在的问题主要有：

第一，电气自动化系统中谐波的存在会对补偿装置中电容的寿命产生影响。虽然无功补偿装置中的电容器具备了较好的抗谐波能力，但一些无功补偿装置在其自身运行过程中也会产生谐波，当这些补偿装置运行所产生的谐波超过了电容器的承受限度时，便会对电容器造成损坏后果，甚至使其无法正常工作。

第二，我国无功补偿技术起步较晚，发展尚不完善。我国的电气自动化系统中的无功补偿装置因为技术缺陷等原因仍然存在一些不合理的现象，对于电气自动化系统的正常运行存在一些安全隐患。由于技术的限制会使得无功补偿装置在运行过程中会存在一些漏洞，使得电气自动化系统的电路在高压负荷情况下功率因素相对较低，而在低负荷时又可能出现过于补偿的现象，导致无功补偿技术的效果无法充分发挥，甚至于影响电气自动化系统的正常运行。

针对上述存在的问题，我们在将无功补偿技术应用于电气自动化设备和系统重视，要注重无功补偿技术在电网中的具体应用，降低电流传输过程中的损耗，实现电能节约及其变压器负荷降低的目标，实现其对我们电气自动化技术的推动作用。同时，该技术应用时应该根据系统的具体情况，选择恰当的无功补偿技术和装置，保证所使用的技术合理、安全。此外，注重用户侧无功补偿的控制管理以及线路损耗降低的宣传等，提高用户对于无功补偿技术的认识，从而实现无功补偿技术的推广应用以及电气自动化系统损耗的降低。

参考文献：

[1]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011（6）

[2]朱欣.无功补偿技术在电气自动化中的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012（21）

[3]柳宏伟.无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（24）

[4]黄以林.论无功补偿技术在电气自动化的应用效果[J].城市建设理论研究（电子版），2012（16）

[5]马贺.浅谈电气自动化中的无功补偿技术[J].数字技术与应用，2012（10）

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