电气自动化中无功补偿技术的应用研究

电气自动化中无功补偿技术的应用研究

史金波

上海康恒环境股份有限公司 201703

摘要：现阶段由于社会经济的快速发展，在一定程度上推进科学技术的全面创新，在各个邻域中无功补偿技术已经得到比较普遍的应用。电气自动化系统中应用无功补偿技术除了有利于提高电网输配电的稳定性、节能降损等优点外，还有利于延长系统的使用寿命，降低系统故障率。以下主要是为电气自动化中无功补偿技术的应用展开的研究与探讨，以供参考。

关键词：电气自动化；无功补偿技术；应用研究

1电气自动化中无功补偿技术的应用意义

1.1能够对功率因素进行加强

对于无功补偿技术而言，对能源消耗进行有效降低的主要原因就是将容性以及感性功率符合装置等在同一电路中进行并联，这样做的母的能够保证能量在这两种负荷下进行合理的转换。现阶段无功补偿技术自身存在的具体作用能保证供电水准不出现任何下降的基础上，不仅可以降低能源，同时还能对电气设备能源起到降低的作用，在一定程度上加大资源以及相关设备的利用率。在对成本进行节约的基础上，还能避免出现不必要的浪费。当前我国电气自动化通过合理的利用无功补偿装置，促进电气系统效率已经得到相对来说比较明显的加强，并且也进一步促进其在发展过程中的速度。

1.2对电力系统在运行中的效率进行保证

在对电气自动化应用时，由于使用设备的不同，所以在运行的过程中也会导致其功率会受到比较多条件带来的限制，例如:电力系统中存在的能源损耗或者符合增加等，如果不能对在第一时间进行有效改善，就会大大缩短电力系统设备在使用过程中的年限。对于无功补偿技术，能够对提高电力系统在运行过程中的效率，与此同时还能促进电网无功功率的合理分布，进一步加强电气系统科学有效的运行。最大程度上避免出现不必要的损耗问题。再如:如果电力系统在供电的过程中，如果电网功率因素相对比较低，就会导致变压器出现损耗，但通过运用无功补偿技术，就能对这一现象进行积极的改善，在对输电稳定性进行提高的基础上，还能促进其在输电过程中的效率。

2电气自动化中无功补偿技术的应用分析

2.1优势分析

这一优势主要从SVG的角度作为切入点，首先，SVG对于有关储能元件的实际容量要求并不高，在此情况下，会使SVG的体积不断降低，继而逐渐减少损耗问题的出现，与此同时，SVG的响应速度也相对较快，在较短的时间之内可以感知到补偿系统出现的无功能的相关变化，继而对电压闪边等问题开展合理有效的抑制，促使供电环节中的电压质量获得显著提升，另一方面，使用蓄电池等等合理的安装于SVG的直流侧，还会对系统的功能率开展相对应的调节，对于系统的有功功率也会做出一定的调节。另一方面，SVG的实际运行范围也相对较大。电网的电压一旦出现了较为严重的下降现象，对SVG来说，可以促使SVG对变流器交流侧电压开展合理的调节，特别是电压的相位以及幅值。这样一来，可以促使最大的无功电流保持在最适宜的区间之内。对于SVC系统来说，系统提供的最大的电流主要受到的是多种因素的影响与制约，像是并联电抗器与电容器，在此情况下，电流会逐渐随着电压的减少而逐渐出现降低的现象。那么随之SVG的实际运行范围也会逐渐扩大，这也是SVG所具备的一个显著优势特征。另一方面，SVG的谐波量相对较小。

2.2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。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。

2.3配电线路中无功补偿的实现

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。

2.4电力用户中的应用

在电力用户中使用无功补偿技术，主要体现在三个方面：首先，集中方式。在配电变压器高压侧等设备上，利用集中补偿方法，减少变压器无功功率，同时就地补偿变压器的无功损耗。通过自动追踪无功负荷的运行，在补偿容量方面进行相应调整和优化，降低配电站输电线路及变电站等方面的电能消耗。其次，个别方式，主要是在独立设备上安装电容器，通过电动机实现功率投入及推出，实现对设备自身的无功损耗，从而减少配电网络的无功损耗。最后，分散方式，应对电容器进行合理分组，并对每组设备设置母线，构成多组分散补偿的方式和方法，实现各个车间的无功补偿目标。当前，无功补偿技术的应用还有待完善，应建立完善的宣传机制，节约用电量的同时，提高用户用电效率，从源头上避免电力资源浪费的情况。同时还应重视无功电流传输时流经的变压器及线路造成的功率等情况，而针对共同变压器机组负荷过大情况，可以在配电网低压端设置电容组，最终促使设备实现有效补偿目标。

3电气自动化中无功补偿应用的优化措施

3.1要对电网加强管理

通过对电网的有效管理，能够对无功补偿技术的应用产生一定的促进作用，使无功补偿设备及线路得到有效的应用，将电能损耗有效降低。因此，相关工作人员在安装无功补偿设备时，应该严格按照相关规定的要求进行操作，在保证用户电力需求的同时，对电能应用效率进行提升，从而达到提升电气自动化系统能源效益和经济效益的目的。

3.2对无功补偿保持重视

电流在经过变压器和线路时，会产生一定的功率及电损，而功率因数与功率损耗之间的关系一般为负相关，简单的说，就是功率因数越小，功率需求就越大，产生的线损也就也高，所以，电力企业必须要对无功补偿保持重视，在电力系统及其输电段当中进行无功补偿装置的设置，使无功功率损耗得到有效的控制。

3.3对无功补偿技术的应用效率进行提升

对于电气自动化而言，无功补偿技术的使用效率能够对电网系统造成一定的影响，因此，电力企业应该对技术创新工作进行强化，对无功补偿技术加强应用，不断扩大该项技术的使用范围，并对其应用规范加强完善，使该项技术的有效发展得到相应的保证。例如，相关技术人员可以进行LC及APF的结合应用，通过对谐波注入无功补偿，使电力系统中的电能损耗有效降低。

3.4对用户侧管理保持重视

通过对用户侧进行有效的管理，能够使无功补偿技术的应用效率得到进一步的提升，例如，对用户侧无功补偿加强管理，对节能降耗工作进行大力的宣传，使用户能够对无功补偿技术加以认识，并在日常生产生活当中对其运行保持重视，使电气自动化系统在运行期间的维护费用有效降低，进而推动系统的优化，增强系统运行的可靠性。

结束语

总之，将无功补偿技术应用到电气自动化领域当中能够极大地促进电气自动化的发展，对国家电网建设、企业设备生产、居民日常生活都产生着积极的影响。相关人员应对无功补偿过程进行研究分析，以找到可以优化的点。另外相关人员还要致力于无功补偿问题的解决，使无功补偿技术在电气自动化中的应用优势更加显著。

参考文献：

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