解析电气自动化中的无功补偿技术

王维国（国网四川宝兴县供电有限责任公司，四川雅安625000）

解析电气自动化中的无功补偿技术

王维国（国网四川宝兴县供电有限责任公司，四川雅安625000）

随着经济发展水平的不断提高和科技水平的日益进步，我国在电气自动化技术的研究与应用领域当中也逐步发展起来。在电气自动化设备当中，经常会因为电负荷的变化而受到影响。因此，为了能够进一步提高电气自动化技术应用水平，本文将对无功补偿技术进行专门的探讨。首先分析了无功补偿技术在电气自动化中的应用价值，然后对其具体应用进行了研究，最后针对无功补偿技术在电气自动化中的优化应用提出了相应的策略。

电气自动化；无功补偿；解析

1　引言

随着科学技术的发展和进步，电气自动化技术不断改进，广泛应用到生产生活当中。但是电气自动化在发展过程中仍存在着各种问题，受单相电力负荷变化的影响，电气自动化在使用过程中的经济性和安全性仍有待于提高。无功补偿技术在电气自动化中的应用极大地提高了电气自动化的经济效益和安全性。

2　无功补偿技术在电气自动化中的具体应用

2.1真空断路器的设计

在真空断路器的设计过程当中引入无功补偿技术，能够起到节约开支、降低成本的效率。不仅如此，在无功补偿技术的应用下，其构造难度也较低，对于电气设备投资者来说，是一项具有较大投资意义的技术。但是从实际情况来看，在真空断路器的设计过程当中还是会经常出现一些技术问题。另外，通过对无功补偿技术的应用，可以把合闸管调节电抗器与固定滤波器充分结合起来，使其在原有的功能基础之上增加了无功补偿的性能，形成一个无功补偿装置。在实际的运用活动当中，滤波器由于无功补偿而产生的电流能够基本稳定在一个平衡的状态下，从而有利于满足电气自动化设备对功率因素的要求。不仅如此，通过对无功补偿技术的应用还能够在较短的时间当中根据系统的运行状况和电压的情况进行无功补偿，有效降低电气自动化设备对能源的消耗。

2.2用电客户的无功补偿

无功补偿技术还有一个比较重要的应用领域就是对用电客户的无功补偿。该领域的无功补偿主要有两种方式：首先是经过补偿。使得电力功率因数符合国家相关部门的规定，由此也可以获得更多的电费补偿。因此，相关工作人员应当重视对相关优惠政策和无功补偿的宣传，提高用电客户节约用电的意识，从而实现对用电客户的无功补偿，提高电力资源的利用率，改善电力资源紧张的局面。另外一种方式就是在配电网中引入无功补偿技术，从而在最大程度上降低无功功率的消耗，在降低电力资源浪费的同时缓解用电客户的经济压力。

2.3回流电路的无功补偿

在回流电路的无功补偿方面，主要是通过固定滤波器来实现对饱和电感器当中的磁能饱和大小的调节，进而实现对流入回路当中的电流的调节，实现回流电路的无功补偿。回路中的感性电流能够与多余的电容性进行抵消，从而达到电流的平衡状态，然后在滤波器和电抗器中进行串联，调整降压按钮，降低侧母线的电压，最终达到无功补偿。

2.4有源补偿和无源补偿

在电气自动化中使用有源滤波器产生与负序电流相反的电流从而达到抵消负序，降低负序的效果，快速补偿无功功率，但是这种补偿方法花费较高。这种有源补偿具有较高的可控性和灵活性，但是容量相对较小。所以电气自动化中利用了无源补偿来增大容量。

2.5可控饱和电抗器的使用

在电气自动化中使用可控饱和电抗器调节整个回路的电流抵消并联滤波器中的无功功率，调高功率因数，补偿无功功率。这种方案长期使用价值较高，较为经济，但是在操作过程中产生的噪音较大，而且会产生谐波，会在一定程度上对设备造成损耗。

3　应用无功补偿的问题

①电能质量差。现阶段电网结构不合理及中小容量变压器、异步电动机的使用量过高导致我国电能质量较差。使用无功补偿和无功分配能有效地解决这一问题。②谐波的影响。无功补偿装置作为一种电力设施在安装使用后会受到谐波的影响和破坏，影响电容和使用时间。③技术不够成熟我国的无功补偿技术还不够成熟，一些设施不能满足标准。如无法解决投切电容器时所产生的高电压。④变电站无功补偿中的共性问题现阶段大多数变电站都采用整组投切的方式进行无功补偿，但是这一方式极不科学，不能有效地实现补偿平衡，还可能降低功率因数、增加电网损耗。

4　电气自动化中合理应用无功补偿的策略

4.1培养优质的科研队伍

近年来虽然无功补偿已经广泛应用于我国的各个领域，但是很多技术还不成熟，上文中我们已经做了分析。因此急需培养一只高素质、高水平的科研队伍对无功补偿深入研究和改进。一方面我们需要加大培养专业人才的力度；另一方面我们要积极引进外国的先进技术和人才，关于无功补偿的使用和探究外国远比中国早很多年，技术也更成熟；此外还要加强我国无功补偿技术的改革力度，定期组织技术人员学习，接受先进思想文化的熏陶。

4.2优化无功补偿装置

无功补偿装置是无功补偿技术应用的承载对象，所以我们必须要注意到对无功补偿装置的优化设计。在具体的设计过程当中，首先需要重视对装置零部件的选择与采用，确保这些零部件是符合无功补偿设计标准的，确保零部件的质量满足要求。不仅如此，还能够实现标准功率运行效果，零部件符合无功补偿设计标准同时也可以降低谐波对电容的影响，提高无功补偿装置运行的稳定性与安全性。

4.3采用变电站集中补偿

变电站应用同步调相机、静止补偿器、并联电容器等设施集中进行无功补偿。为了方便管理和维护，通常将这些设置连接在变电站10kV母线上。通过并联电容器组和有线调压抽头进行协调控制，对变电站的电压集中管理。这样能够较好地平衡变电所的母线电压，补偿和平衡无功功率。但是在实际运行当中必须严格控制电容器的投切频率，以达到降低成本和损耗的作用。

4.4分散安装电容器进行补偿

采用分散安装电容器的方式实现无功分散补偿，这种方案是现在运用最普遍的一种补偿方法，能够有效地提高功率因数，降低损耗，从而提高用户电压质量，但是这一方案工程量大，需要大量投资，因此需要商家采用成本低而可靠的电容器。现阶段多采用晶闸管投切电容器。近年来这种方案在各地都进行了试点尝试，在实行过程中这种方案充分发挥了其安装、维护方便的优势，极大地提高了无功补偿效率，更接近于符合末端提高补偿效果，具有很高的经济价值和安全价值。这一方案在实行时一定要经过严格的规划之后再进行安装。电容器通常设计在配电的低压处，同时电容器的投、撤要和变压器保持同步，让变压器参与到电容器的放电和无功补偿数值的计算当中。设计完成后进行安装，电容器通常安装在低压出线杆的横担位置，但是这要从电容器本身来进行考量，比较大的电容器可以安装在低压出线杆上。安装完成后与变压器连接。

4.5加强宣传和管理

随着科学技术的不断发展和进步，经过大量的实验研究发现，无功补偿技术在电气自动化当中具有十分重要的应用价值。因此，相关工作人员有必要对无功补偿技术进行大力推广，加强对无功补偿技术的宣传，让客户对其形成正确的认识，了解无功补偿技术的应用价值，愿意引入无功补偿技术。由此一来，就能达到节约用电的效果，促进客户用电效率的提升，减少对电力资源的浪费，最终形成对客户更全面的管理。

4.6提高用户意识

在理想的供电系统中流过的电压和电流是成正比的，也就是正弦波，一旦电压和电流不成线性相关就会形成非线性电流，基波电流发生畸形，谐波产生。谐波电流过大，可导致电缆过热、变压器过热，有诱发火灾的危险，同时会损害电子设备，在电流运行过程中可能出现意外跳闸，导致额外电能的流失。必须让用户充分意识到谐波的危害，发现无功补偿的优点，积极配合并推广无功补偿在生活中的使用。

4.7加大重视程度，加大资金投入

无功补偿技术的应用正处于发展时期，虽然现阶段已表现出明显的优势，取得了很多成果，但是很多人对于无功补偿并不了解，仍需要加大其重视程度，投入大量资金进行研究和改革。只有这样才能使无功补偿获得更大的发展空间。

5　结语

综上所述，电气自动化为我们的生产生活带来了极大的便利，但是电气自动化中采用单相电力牵引，其牵引力变化极为复杂，严重影响了电能供应的质量和安全性。无功补偿技术的应用和发展有效地解决了电气自动化中存在的问题，改善了供电环境，在节约能源的基础上极大地提升了经济性和安全性，但是现阶段无功补偿技术还有待于进一步发展和改进。

[1]赵 璐，芦荣华.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].中国科技博览，2015（14）.

[2]胡树平.电气自动化中无功补偿技术探讨[J].黑龙江科技信息，2014（12）.

[3]林立群.分析无功补偿技术在电气自动化系统应用的价值[J].中国科技信息，2013（8）.

TM714.3

A

2095-2066（2016）31-0067-02

2016-10-23

王维国（1963-），男，工程师，大专，主要从事电力系统自动化工作。