试论无功补偿技术在电气自动化的应用

试论无功补偿技术在电气自动化的应用

潘泽忠

深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司518106

摘要：无功功率补偿简称无功补偿技术，即通过应用电容器等无功电源在不消耗电能的情况下转化电能为声能、热能、机械能、化学能等来改变电网负荷功率、降低供电线路损耗、改善电压质量，从而提高经济运行水平。本文主要探究了无功补偿的工作原理、特点以及无功补偿技术在电气自动化的应用，以供参考。

关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用

引言：随着电气自动化技术以及相关机械设备的广泛运用，谐波治理的应用问题越来越突出，受到越来越广泛的重视。无功补偿技术在电气自动化中的应用能够为这个问题的解决提供可行之径。我国目前已经就无功补偿技术在电气自动化中应用问题做出了深入的探讨，进行国外研究经验的充分借鉴。在这个背景下，研究无功补偿技术在电气自动化中的应用的诸多问题，具有重要的现实意义。

一、无功补偿的工作原理

电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种，其中无功功率不能进行远距离的传输，为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的，无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率，提高功率因数，以达到从整体上减少无功功率的目的。它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路，使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换，进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。

二、无功补偿技术的特点

无功补偿技术目前正在我国电力系统中大力的推广，就其技术本身而言具有着以下几个方面的优势特点：（1）提高供电效率，增强供电质量。供电的质量与效率一直是电力工作者们关心的话题，有效的搞好供电效率与供电质量，将能进一步推动我国电力系统的发展，同时也能更好保障社会生活的有序进行。无功补偿技术其采取了现代先进的科学技术无论从技术原理还是应用设备都符合了电力系统发展的需求，因此其对提高供电效率，增强供电质量有着重要的意义。（2）减少电能浪费，提高企业效益。目前我国电力企业正在逐步的融入市场经济之中，因此电力企业的经济效益问题越来越受到有关管理人员的重视。而将无功补偿技术应用到电气自动化中，其可以有效的减少电力在运输过程中的耗能问题，避免不必要的资源浪费，既节约了能源又提高了电力企业的经济效益。

三、无功补偿技术在电气自动化中运用的必要性

现阶段，国内通常采用高压网和中压网及低压网的电力运行方式。其中高压网与低压网并不是很稳定，如何确保两者可以安全、稳定运行已经成为社会重点关注的问题。而无功补偿技术运用在电气自动化中，在一定程度上有效改进了高压网与低压网的安全、稳定性。同时无功补偿技术的运用不仅能够有效降低电力网络在运行时的损耗，还能够在一定程度上提升电力资源的应用效率，从而加强供电装置自身的容量，对电气自动化相关供电系统与配电系统相应的耗电压完成有效控制。另外，无功补偿技术合理运用在电气自动化中能够加强电网的安全性与稳定性维持，避免电气设备运行时形成破坏电流，从而造成内部元件出现损坏。

四、无功补偿技术在电气自动化的应用

1、在变电站供配电系统中的应用

首先，变电站补偿是为了实现电网无功功率的平衡，需要在变电站进行集中补偿无功功率，在集中补偿中采用的无功补偿装置主要有并联电容器、同步调相机和静止补偿器等，还可以运用SHFC型高压无功自动补偿装置。通过在6kV～10kV变电站Ⅰ段和Ⅱ段的母线上任意安装并联电容器组，然后按照电压质量自动投切电容器，进而使母线的电压始终处于合理控制范围内，避免变电站配电网电力系统出现过压现象，有效降低配电网母线的无功损耗，以此提高变电站配电网的功率因素，改善电网运行环境，提高电网运行效率和稳定性。这种集中补偿装置主要适用于变电站10KV母线上，具有易于集中管理、维护方便等优点，同时，还需要采取有效的低压分组补偿措施，可以在10KV配电网变压器一侧安装并联电容器，从而有效降低变电站10KV配电网母线的能量损耗，提高电网电能的质量。

2、在用户电气自动化设备中的应用

随着电气自动化的发展，人们家里的电气自动化设备和系统数量不断增加。例如，居民普遍使用的空调温度调节系统、电冰箱、电热器等大型电气自动化系统和设备。然而，当前电网电能质量和供电能力还不能满足用户电气设备的用电需求，或者由于这些大型电气设备用电量较大而造成居民电费的负担较大。因而，为了稳定用户电气设备电压、电流，平衡用户所有电气设备的功率，降低电能的损耗，需要采用无功补偿技术。其中可以采用就地补偿方式，需要运用金属化聚丙烯干式电力电容器，或专用就地补偿装置，通过在单台电气设备发电机一侧安装并联电容器，对空调系统、电冰箱、电容器等大功率的电气设备进行无无功补偿，从而平衡这些电气设备对无功功率的需要，进而减少了了这些大型电气设备的无功功率，提高功率因素，从而可以降低这些大型功率的电气设备的无功损耗，提高所有电气设备的运行效率，减少用户电气设备用电的费用。

3、在城市中低压配电网中的应用

首先，在中低压配电网中输配电线路补偿是指通过在线路杆塔上装设电容器，实现无功功率的补偿，由于输配电线路的补偿点较多，则需要采用低压就地分散补偿方式，在每一个补偿点电气设备一侧安装并联电容器，从而实现输配电线路的无功功率补偿。其次，由于随着电气自动化的发展，现代半导体器件的应用越来越广泛，且电网功率也不断增加，进而造成中低压配电网运行中谐波的电压的升高、电压很不稳定，从而影响电网运行的安全性和稳定性，破坏到电网供电质量。因而，为了提高电网供电质量，保证电网运行的安全和稳定性，就可以通过应用无功补偿技术，采用谐波补偿装置和无功动态补偿装置，实现中低压配电网运行的稳定和电网供电质量的提高。其中谐波补偿装置是将电容器组串联而形成一种谐波滤波器，从而降低电网输电线路的无功损耗，改善线路供配电的连续性和质量。而采用的无功动态补偿装置是由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块与放电保护器件等构成的，通过实时的跟踪测量电网线路的电压、电流和无功功率和功率因素，进而利用微机分析、计算出电网线路无功功率的补偿容量，之后既可以达到无功补偿效果，又可以保护电容器。

五、结束语

随着我国经济的发展，电气自动化工程控制系统成为了我国经济体系中的重要组成部分，对推动经济的发展有非常重要的作用。尤其是无功补偿技术在电气自动化中的应用，极大地降低了电能线损，提高了电网的稳定性和安全性，为用户提供了优质电压。现阶段，随着科技的发展，无功补偿技术也在不断完善和发展，在电网中发挥着越来越重要的作用，电力企业应该重视对无功补偿技术的研究和创新，从而推动我国电气自动化工程的发展。

参考文献：

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