电气自动化中无功补偿技术的应用探析

电气自动化中无功补偿技术的应用探析

彭苏

国网四川岷江供电有限责任公司  四川都江堰611830

【摘要】为探讨电气自动化中无功补偿技术的应用，采用理论结合实践的方法，立足无功补偿技术的应用原理，分析了电气自动化中应用无功补偿技术时需要遵循的原则，并结合实际案例，分析了目前应用无功补偿技术是存在的问题，以及解决方法。分析结果表明，在电气自动化中科学合理的应用无功补偿技术，既能有效有效提升电气自动化系统运行的稳定性，也可以大幅度降低能耗，从而节约电能，保障电气设备运行的安全性、可靠性，值得大范围推广和应用。

【关键词】电气自动化；无功补偿技术；电容器补偿；无功补偿装置

【引言】随着经济水平的提高，人们对电能质量的要求也越来越高，电气自动化技术在电力系统中得到了广泛应用。因此，将无功补偿技术应用到电气自动化系统中具有重要意义。无功补偿技术是一种降低系统运行中出现功率损耗的技术手段。无功补偿技术可将功率因数提升到0.95以上，有效降低了无功功率在电网中所造成的损耗。电气自动化系统中应用无功补偿技术有利于提高电气自动化系统的运行效率和供电质量。所以在电力企业中，应重视并积极推广无功补偿技术。

1、无功补偿技术的应用原理

所谓无功补偿技术是指通过对用电设备的安装和控制，达到减少电能在传输过程中产生的能量损耗，使用电设备充分发挥出自身的最大效能。无功补偿技术是一种常用的无功功率补偿方式，其工作原理是将电容器和调相机相结合，然后再将调相机与发电机相连，这样就可以实现无功功率的快速供应。目前，无功补偿技术在我国电力系统中得到了广泛应用。电气自动化系统中应用无功补偿技术，可以将大量的无功功率从电网中吸收出来，这样就可以降低电气自动化系统运行过程中所产生的电能损耗。在电力企业中应用无功补偿技术时，应选择合适的电容器类型和安装地点，同时还应选择合适的无功补偿设备。通常情况下，应选择电容型和电抗型设备相结合的方式。

2、无功补偿技术的应用原则

无功补偿技术主要是为了减少企业用电过程中的电能损耗，提高电力企业的工作效率，提高电气自动化系统运行的安全性和稳定性。因此，在实际的无功补偿过程中，应遵循以下原则：

第一，无功补偿应与所用电设备容量相适应。要根据实际需求对无功补偿设备容量进行选择，充分考虑电气自动化系统对无功功率的需求。 一般情况下，无功补偿设备容量应大于所用电设备容量的10倍以上。

第二，无功补偿装置应安装在负荷中心。电气自动化系统运行时会产生大量的无功功率，如果将这些无功功率分配到各个电气自动化设备中，就会导致电气自动化设备因负荷过重而出现烧毁现象。因此，在实际的无功补偿过程中，应将无功补偿装置安装在负荷中心，这样才能充分利用电气自动化系统所产生的功率因数【1】。

第三，不同类型的电气自动化设备应分别安装补偿装置。在进行电气自动化系统无功补偿时，应根据不同类型电气自动化设备的特性进行分别安装。在实际的运行过程中，应对电气自动化设备进行实时监测和调节，以便及时发现并解决问题。

第四，针对不同类型的电力系统和设备应选择不同类型的无功补偿设备。如在电力系统中采用低压电容器进行无功补偿时，应选择价格较低、安装方便且容量较大、型号较为新颖的电容器；在电力系统中采用高压电容器进行无功补偿时，应选择价格较高、容量较大且安装较为方便。

3、电气自动化中无功补偿技术的应用

3.1案例分析

某生产企业，主轧机采用了直接电机驱动和西门子全控桥可逆传动系统，直流电机驱动的额定功率为2800kW，额定电流为3950A，额定顶压为2680V。二次额定电压为695V，实际电网供电电压在730~780V之间。在实际运行中整流变压器输出通常在2000A~4500A之间。变压器最大的过载率为1.36，在无功冲击下，会引起二次网压波动感，波动范围在50V左右，输出功率的因数为0.76，5次谐波含量为25%，7次谐波含量为13%，11次谐波含量为9%，13次谐波含量为7%。超过了国家标准，需进行有针对性的补偿处理。

3.2加大真空元件的应用力度

为充分发挥出无功补偿技术在电气自动化中的作用和价值，需结合实际需求，选择合适的技术方案，以保证无功补偿技术能够实现科学合理的应用。电气自动化系统运维管理技术人员，需要进行有针对性的方案探讨，对实际运行的方案、管理制度进行科学严谨的探讨、论证、分析，以保证应用范围能够发挥出以有效的作用。 使用真空技术元件能够使整项工作更加便捷和高效。例如，加强真空断路器和电容器的应用，可以减少技术成本的投入，同时提高工作的整体效率。在应用过程中，应反复提醒注意事项。再比如：在合闸操作时会使电容器的电压瞬间上升，容易对各项使用设备造成损伤。此外，一些设备的寿命不是很长，使用过程中容易损坏，需要经常更换以确保工作的顺利进行。设备的使用寿命会对合理运行系统和管理系统产生一定的限制，无法保证投入设备的顺利使用，造成一定的设备补偿问题，给整体性的工作带来一定的难度。无功补偿技术在应用过程中能够将设备进行连续性的投切，提高电气自动化在工作过程中的效率，促进电气自动化技术的不断发展。

3.3对信号的传输节点进行合理调控

随着科学技术的持续发展，工作人员在控制过程中可操控相应的网络节点以掌控设备中的运行程序，从而确保智能化设备在运行过程中的顺畅，并提升电气自动化应用过程中的效率。为达成这一目标，相关工作人员在工作中应不断对相应的设备和技术软件进行定期的更新和设定【2】。同时，技术人员应提升网络的传输速度，强化信息资料在传输过程中的保密性，有效控制信息资料的传输路径，把控信息传输的数量与质量，减少网络中资料遭受破坏的风险。在电气自动化的应用过程中，无功补偿技术将得以进一步提升，加强各个节点之间的有效转化，高效运行各项软件中的程序，从而有效调节网络中的信号传输节点，精准调控自动化程度的运行，增强电气自动化当中的智能化程度和现代化程度，不断满足人们日益增长的需求。

3.4选择合适的无功补偿装置

在电气自动化系统中常用的无功补偿装置有三种，包括MSC无功 补偿装置、TSC无功补偿装置，以及MSC和TSC相互结合的无功补偿装置。MSC无功补偿装置和TSC无功补偿装置都是用于无功补偿的装置，但它们的工作原理和优缺点有所不同。MSC无功补偿装置是一种采用晶闸管投切电容器的无功补偿装置，可以实现连续可调的无功补偿。MSC的主要优点是响应时间快，过零投切，无电流冲击和电压迭加，缺点是仍是有级调节，只能补偿感性无功。TSC无功补偿装置是一种升级后采用晶闸管投切电容器的无功补偿装置，其响应时间更快，过零投切，无电流冲击和电压迭加更小，缺点是仍然是有级调节，只能补偿感性无功【3】。因此，MSC无功补偿装置和TSC无功补偿装置都有各自的优点和缺点，选择使用哪种装置需要根据具体的无功补偿需求和实际情况来确定。就案例工程而言，主轧机电气自动化结构复杂，存在多种谐波，对整个电气自动化系统运行的稳定性、安全性有较为严重的影响，可采用及MSC和TSC相互结合的无功补偿装置以弥补单一无功补偿装置存在的缺点，可满足主扎机电气系统化系统运行中单相有较大波动的单相负荷，实现对运行负载混合补偿，可获得良好的补偿效果。

【结束语】

综上所述，结合理论实践，分析了电气自动化中无功补偿技术的应用，分析结果表明，无功补偿技术可以有效降低电能损耗，提高电网输配电的稳定性，节能降损，延长系统的使用寿命，降低系统故障率。在电气自动化中可有效改善电力系统的稳定性，提高电力系统的功率因数，减少电力系统的损耗，延长电气设备的使用寿命，通过把合理的无功补偿方法运用于城市供电方式，就达到了高效无级的无功补偿作用，进而达到城市供电能量损耗的明显减少，从而达到对城市供电方式的有效改进，从而最大程度的保证了供电系统的安全。

【参考文献】

[1]洪小龙;王国强;陆娟;李建柱.智能无功补偿技术在电力自动化中的应用[J].光源与照明,2022,(12):207-209.

[2]卢业.电气自动化控制中无功补偿技术分析[J].科技创新与应用,2022,12(33):177-180.

[3]韩冬.电气自动化中无功补偿技术及其应用探究[J].科技与创新,2022,(18):47-49.