電氣自動化中的無功補償技術分析探討

摘要：隨著科學技術的快速發(fā)展，各行各業(yè)的用電負荷在不斷增長，無功補償技術也得到廣泛應用。電氣自動化系統(tǒng)自身含有一定的負荷特性，因此能夠促進無功補償技術在諧波或者負序中的運用。此外，將無功補償技術運用于電氣自動化，不僅能夠提升電氣自動化系統(tǒng)運用的安全性、穩(wěn)定性，還能降低能源消耗。因此，把無功補償技術運用于電氣自動化設備中顯得尤為重要，下面將進一步對無功補償技術在電氣自動化中的應用進行分析探討。

關鍵詞：電氣自動化無功補償技術；安全性；能源消耗

無功補償技術是針對供電過程中的無功損耗進行補償?shù)闹匾胧?，通過無功補償技術能夠有效避免無功損耗對供電質量所造成的影響，并有效保證供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性和經濟性，還能夠通過對無功功率的吸收，減少在系統(tǒng)發(fā)生故障時可能出現(xiàn)的安全隱患，保證供電系統(tǒng)及生產系統(tǒng)的安全性，這對于現(xiàn)代電氣自動化生產而言是具有著重要意義的，電氣自動化系統(tǒng)中非線性因素也在不斷增強以及單相電力牽引負荷變化十分復雜，而要保證電氣自動化生產的順利高效開展，加強對無功補償技術的研究及應用也具有著很大的必要性。

1無功補償技術概述

無功補償技術主要是在不損耗電能的條件下，應用電容器等多種無功電源，將電能轉變?yōu)闄C械能或者熱能等能源，以此提高電壓的質量，減少線路的損耗，有助于電力系統(tǒng)經濟效益的提升。對于電氣自動化系統(tǒng)而言，無功補償技術的主要應用形式如下：在自動化設備中安裝相應的無功電源，通過動態(tài)補償，改變系統(tǒng)內的無功功率，減少電能在線路中的損耗。具體而言，無功補償技術主要有以下作用：第一，提高電氣自動化系統(tǒng)的可靠性。無功補償技術能夠有效調節(jié)并控制系統(tǒng)的電壓，保障電壓的穩(wěn)定性，以此提高系統(tǒng)的可靠性與安全性，在避免其余因素干擾的情況下，從整體上提升系統(tǒng)的電能輸出效率，為用電用戶提供穩(wěn)定可靠的電能。第二，為電容器等設備提供保護。電氣自動化系統(tǒng)在運行的過程中，會出現(xiàn)高次諧波，大部分設備都會在高次諧波的影響下出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，從而對設備造成損害。無功補償技術的應用可以有效調節(jié)系統(tǒng)的電壓負載，避免局部過熱現(xiàn)象的出現(xiàn)，為電容器等設備提供保護。第三，節(jié)約系統(tǒng)成本。將無功補償技術應用于電氣自動化系統(tǒng)中，能夠在電網負載功率因數(shù)降低的情況下，減少系統(tǒng)的經濟損失；在三相負載出現(xiàn)失衡的情況下，平衡三相間的功率，降低電力系統(tǒng)中的電能損耗，以此節(jié)約系統(tǒng)的成本。

2電氣自動化中無功補償?shù)囊饬x

在我國，電力運行主要有高壓網、中壓網和低壓網三種，而高壓網和低壓網的穩(wěn)定性相對較差，這是電力行業(yè)亟待解決的問題。電氣自動化是解決電力運行的重要手段，其中的無功補償技術就是一個重要方面。無功補償能夠有效保證電網的穩(wěn)定運行，降低能量損耗，提升電力設備的容量，提高能源利用率，從而實現(xiàn)有效控制供電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)的電壓消耗，降低電氣自動化過程中產生的破壞電流對內部元件的損壞。電氣自動化中無功補償?shù)倪\用，能夠起到積極的改良作用。

3電氣自動化中無功補償技術的應用

3.1真空熔斷器設計中的應用

真空熔斷器是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中較為重要的保護裝置，對于電氣自動化生產而言，真空熔斷器設計的質量具有著十分重要的影響，將無功補償技術應用到真空熔斷器的設計當中，能夠很大程度上簡化熔斷器裝置的構造，并降低整體的投資成本，雖然在技術上還存在一定的不成熟性，但其所發(fā)揮的作用確實不可忽視的。利用無功補償技術將固定濾波器和合閘管調節(jié)電抗器進行有效結合，使其在原有的基礎上形成一種無功補償裝置，在實際的應用中，能夠很好的保證濾波器中的無功補償所產生的電流始終處于一種平衡狀況，以此來滿足電力自動化系統(tǒng)對功率因數(shù)的最大需求，并且還可以在更為短暫的時間內結合系統(tǒng)以及內部電壓對系統(tǒng)進行無功補償操作，可以在對電氣自動化進行推廣的同時，避免一些不必要的能量損耗。

3.2實施電力用戶補償

一是經過補償，是把電力功率因數(shù)把控在合理范疇內，并能獲取一定的電力費用補償。借助有關政策，提升社會群眾節(jié)約用電意識，以達到電力用戶無功補償?shù)男Ч?。這樣不但能夠極大限度地減少能源消耗，還能一定程度上解決當前電力應用緊張現(xiàn)象。二是在用戶內部配電網中應用無功補償技術，可以減少無功消耗，降低電量消耗，進而緩解電力用戶的經濟負擔。

3.3對回路電流進行無功補償

研究表明，通過固定濾波器來調節(jié)飽和電感器中磁能的飽和程度，可達到控制流入回路感性電流的目的，這一點也是無功補償?shù)闹饕緩?。促使感性電力系統(tǒng)中的感性電流能和濾波器中多余的電容進行相互抵消，從而實現(xiàn)電流平衡，然后通過調節(jié)系統(tǒng)變壓器的降壓按鈕，可有效降低對測母線的電壓，也是實現(xiàn)無功補償目標的主要途徑。

4促進無功補償技術應用的措施

第一，加強對電網的管理。對于電氣自動化系統(tǒng)而言，加強對電網的管理，能夠促進無功補償技術的應用，確保無功補償線路及設備的有效應用，這樣才能夠充分發(fā)揮出無功補償技術的作用，減少電能的損耗。因此，電力企業(yè)的技術人員在進行無功補償設備的安裝時，需要嚴格按照規(guī)范流程，在滿足用電用戶需求的基礎上，提高電能的應用效率，以此提高電氣自動化系統(tǒng)的經濟效益以及能源效益。第二，提高對無功補償?shù)闹匾暋＞€路與變壓器中流經的電流會有一定程度電損與功率的出現(xiàn)。一般來說，功率因數(shù)和損耗的功率呈負相關關系，功率因數(shù)越小，需要的功率越大，則線損越高。因此，電力企業(yè)需要提高對無功補償?shù)闹匾?，將無功補償裝置安裝在電力系統(tǒng)的首段，減少無功功率的損耗。與此同時，電力企業(yè)需要根據(jù)變壓器的實際負荷狀況，選擇最佳的補償量。第三，提高無功補償技術的應用效率。

5結束語

綜上所述，將無功補償技術運用于電氣自動化系統(tǒng)，不但能夠有效提升電網安全性，還能減少電能消耗，達到節(jié)省電能應用的效果，在保證電氣自動化系統(tǒng)安全運營的同時，實現(xiàn)電能的充分應用。隨著我國科學技術的全面發(fā)展，無功補償技術必將在電氣自動化領域中廣泛應用和普及。

參考文獻：

[1]王帥.無功補償技術在電氣自動化中的應用及相關問題研究[J].中外企業(yè)家.2017（21）.

（作者單位：定西市水利水電勘測設計研究院）

作者簡介：韓能霞（1979-），女，甘肅會寧人，定西市水利水電勘測設計研究院，副高級工程師，碩士，研究方向：電氣工程。