电气自动化中无功补偿技术的应用张剑锋

电气自动化中无功补偿技术的应用张剑锋

张剑锋

（中国南方电网有限责任公司广东电网源城供电局517000）

摘要：随着经济的不断发展，自动化水平也随之得到了很大提升，尤其是电子自动化的发展，更是与日俱增。其中，无功补偿技术是电气自动化中较为常用的一种技术。无功补偿技术能够有效降低电路的电能损耗。所以对电气自动化中无功补偿技术的应用是非常有必要的。据此，本文在简要介绍无功补偿的作用、关键技术和设计思路的基础上，重点对其实际应用和应用中存在的问题进行了探讨，希望对电气自动化工作者有所帮助。

关键词：无功补偿技术；电气自动化；功率负荷；额定值

无功补偿技术是针对供电过程中的无功损耗进行补偿的重要措施，通过无功补偿技术能够有效避免无功损耗对供电质量所造成的影响，并有效保证供电系统运行的稳定性、可靠性和经济性，还能够通过对无功功率的吸收，减少在系统发生故障时可能出现的安全隐患，保证供电系统及生产系统的安全性，这对于现代电气自动化生产而言是具有着重要意义的，而要保证电气自动化生产的顺利高效开展，加强对无功补偿技术的研究及应用也具有着很大的必要性。

1.无功补偿技术在电气自动化中应用的意义

从目前的实际情况来看，我国电力运行模式主要分为三种，即低压网、中压网以及高压网，在这三种电力运行模式中，中压网比较稳定，而低压网和高压网相对而言比较不稳定。而如何保证低压网和高压网的稳定便成为了电力行业急需解决的一个重要问题。但是随着科学技术的不断发展，无功补偿技术的应运而生，给电气自动化开辟了一个新的方向。通过无功补偿技术的运用，低压网和高压网的稳定性得到了显著的改善，无功补偿技术可以有效降低网络运行中的损耗部分，提高电力资源的利用率，以此增加供电设备的容量，从而对电气自动化过程中的配电系统和供电系统的电压进行有效的控制。同时，无功补偿技术在电气自动化过程中的运用，可以很好维持电网的稳定性，从而降低在电气自动化过程中产生的破坏电流对内部元件的损坏，具有良好的改善作用。

2.我国电气自动化中无功补偿技术应用的现状

电气自动化中的无功补偿技术主要有以下三个方面的应用，其每一方面的运用都有着十分重要的作用，其具体内容如下：首先，无功补偿技术可以应用在滤波器和电抗器中，这一应用的目的主要是使得滤波器中的电流能够在一定程度上和无功补偿电流相互之间进行抵消，使得在运行的过程中节约能源；其次，无功补偿技术可以应用在再固定滤波器和可控饱和电抗器中，这一应用可以将其中的电流与无功补偿电流进行融合，从而大大的提高电气自动化设备的运行环境；再次，无功补偿技术可以应用在固定滤波器调压和电容器调压中，从而达到节能降耗的目的。这是无功补偿技术在电气自动化中的最重要的三个应用，当然，该技术在该领域的应用还有很多。

无功补偿技术在电气自动化中的应用，使得电气自动化领域得到了很大的发展，也因此，无功补偿技术得到了广泛的应用。但是，由于无功补偿技术是一种难度系数较高的技术，根据电网运行的不同状态、不同环境，无功补偿技术的应用的方法也各不相同。然而在实际的技术应用中，经常出现施工技术人员硬搬硬套理论的情况出现，致使无功补偿技术不能发挥出原本的功能。同时，无功补偿技术自身也存在着许多问题，如技术研究不深入、设备不完善等等问题，这些问题给电力自动化的发展带来了一定的压力和挑战。

3.电气自动化中无功补偿技术的应用

3.1真空熔断器设计中的应用

真空熔断器是现代电力系统中较为重要的保护装置，对于电气自动化生产而言，真空熔断器设计的质量具有着十分重要的影响，将无功补偿技术应用到真空熔断器的设计当中，能够很大程度上简化熔断器装置的构造，并降低整体的投资成本，虽然在技术上还存在一定的不成熟性，但其所发挥的作用确实不可忽视的。利用无功补偿技术将固定滤波器和合闸管调节电抗器进行有效结合，使其在原有的基础上形成一种无功补偿装置，在实际的应用中，能够很好的保证滤波器中的无功补偿所产生的电流始终处于一种平衡状况，以此来满足电力自动化系统对功率因数的最大需求，并且还可以在更为短暂的时间内结合系统以及内部电压对系统进行无功补偿操作，可以在对电气自动化进行推广的同时，避免一些不必要的能量损耗。

3.2对用电客户进行补偿

对用电客户进行补偿主要有两种手段：第一是经过补偿，将电力功率因素达到国家电力部门规定的范围标准之内，同时还可以得到更多的电费补偿。通过对相关政策的宣传和推广，强化人民群众的节电意识，以此实现对用户实现无功补偿，这样不仅可以在很大程度上降低电流的损耗，而且还可以有效缓解目前用电紧张的局面；第二是在用电客户内部的配电网中，采用无功补偿技术，这能够在很大程度上降低无功消耗，减少电能的损耗，从而减轻用电客户的经济压力。

3.3调压式无功补偿

调压式无功补偿是通过控制滤波器、抗压器的电压，进而控制无功功率输出，其优点在于能够动态化地实现对电路的无功补偿。另外，经笔者实际调查发现，这种设计思路的优点还具有更优的实际补偿效果，经统计，其效果一般高于常规补偿方式4%—5%。同时该补偿方式还有减小设备体积，缩小设备占地面积，方便管理人员及时维修等优点。但是该设计方式的补偿响应时间较长，对滤波的补偿效果并不明显，在实际生活中的应用也要继续完善。

3.4在晶闸管调节电抗器中应用

固定滤波器和晶闸管调节电抗器一般同时出现在一段电路中，其常见的连接方式为串联。经检验，无功补偿设备在这种连接方式中应用可以抵消固定滤波器中的剩余容性，进而使整个电力系统中呈现出电流平衡的状态，最终将电力系统功率的所有参数满占，达到提升电力系统稳定性和节约资源的目的。

4.电气自动化中无功补偿技术的改进对策

4.1积极引进先进的电气自动化技术和管理模式

先进的自动化技术能够解决滤波器补偿量大的问题，通过加强对无功电流的控制，加强对电力网中电力负荷的控制。目前，较为先进的电气自动化技术主要通过混合滤波器的形式，通过对LC和APF的混合来解决现有滤波器存在的问题，从而用最小的经济投入获得最高的经济效益，对于电力网运行是一种较高性价比的技术，在低压电网中尤为适用。

4.2合理确定无功补偿容量

无功补偿容量配置不合理是影响无功补偿技术应用效果的一个重要因素，补偿不足或者过补偿都不能满足对电能质量的需求。因此，在实际的无功补偿技术应用中，应对地区实际条件与电网运行特点进行充分的调查与研究，结合实际合理确定无功补偿的容量，以保证无功补偿功能的有效发挥。在此基础上，加强对电力新技术的研究与应用，注重对系统谐波的控制，减少谐波对补偿容量的影响，实现补偿容量的最优化配置，并加强对工作人员专业素质的提升与生产操作的规范化管理，避免因不规范操作所导致的风险因素的发生，保证无功补偿的有效性。

结论

从以上的分析中可知，无功补偿技术的应用不仅可以提高电网的全面整体性，而且还可以减少电压的损耗量，节约电气自动化过程中消耗的能源，同时还能够充分保障电气自动化系统中的设备使用以及电量使用。相信随着我国科学技术的不断发展，无功补偿技术将会成为电气自动化的发展方向。

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作者简介：张剑锋，（1992．10.14），男，汉族，广东河源人，任职于南方电网有限责任公司广东电网源城供电局，研究方向：电气工程及其自动化。