對無功補償技術在電氣自動化中的應用分析

張金強 呂鵬飛

【摘要】 筆者將從無功補償技術概念及優勢入手，深入探討其在電氣自動化中的應用。

【關鍵詞】 無功補償技術 電氣自動化 應用

前言：近年來，現代社會快速發展，對電氣領域的發展提出了更高要求，傳統技術已然難以滿足電氣自動化發展需求，不利于電氣自動化領域可持續發展，而無功補償技術的出現及推廣，以其自身高效、優越性受到越來越多的關注，將二者有機整合，不僅能夠最大限度上激活電氣自動化功能，還能夠促進我國電力領域健康發展。因此加強對該課題的分析和研究具有積極意義。

一、無功補償技術概念

所謂無功補償技術，主要是指無功補償在電力網、負荷端設置調相機等無功電源，最終實現電網等電壓水平在規定范圍內。通常情況下，整流設備與移動電動機等設備占負荷存在差別，無功補償在后者中的應用較為常見[1]。可見，無功補償技術應用的終極目標是提高電氣自動化高功率，以此來達到事半功倍的補償諧波等目標。

利用無功補償技術，能夠實現對電力資源的優化配置，增加電力設備容量，促使其更好地實現對電氣自動化中的供電及配電系統消耗的電壓進行有效的控制，以保證電網穩定性。

二、電氣自動化中，無功補償技術的具體應用

1、應用于相關設備。首先，對斷路器、投切電容器進行補償處理，操作較為簡單，且能夠獨立安裝在設備上。具體來說，利用電容器組，在電容器組中安裝熔斷器，以在出現短路情況下，實現對設備的保護。在進行合閘作業過程中，受到電容器過電壓過高的影響，為了降低電流沖擊力與串聯諧振現象，可以采取電抗器進行串聯處理。其次，采取固定晶閘管或者濾波器進行補償，需要將二者串聯到一起，并調整和控制電抗器的感性電流，確保其與容性無功補償電流能夠互相作用，最終有效抵消功率。在實踐中，可以長時間借助固定濾波器，適當減少晶閘管數量，促使前者能夠發揮本身最佳性能，同時將電抗器的磁飽及程度控制在可控范圍內。再次，采用電容器等補償方法。在系統運行中，整合固定濾波器與電抗器電壓，實現降低低壓側母線電壓的目標。同時為了實現濾波目標，可以適當增加設備數量，以確保無功功率穩定性。最后，充分借助有源濾波器，電流形成建立在電力電子裝置基礎上，而利用設備對諧波電流、負序電流相位等進行相應調整，實現抵消功率目標。該種方式更為靈活、且調節效果更為明顯。

2、應用于變電站。變電站能夠改變電壓場所，并借助不同的電壓等級配電線路，實現對用電用戶提供電能的目標。變電站在運行過程主要采取分級和就地補償兩種途徑。在具體應用中，要想實現主變壓器與負荷側方面的無功損耗，可以設置容性無功補償裝置。并在具體執行過程中，觀察變壓器容量的具體情況，按照主變壓器容量取值范圍（10%～30%）進行配置，為變電站更好地為用戶提供電能奠定堅實的基礎。

3、應用于配電線路。配電線路作為電力系統有序運行的基礎，其運行安全、可靠性直接決定線路性能的發揮。針對配電線路，無功補償技術在其中的應用，主要是利用分支線路平衡無功功率，同時補償無功消耗，從而降低配電線路與主干線傳輸的無功損耗。在電力系統運行過程中，還應加強對一些補償點及容量的有效控制，并嚴格按照相關規定完成設定目標。在選擇補償點時，應選擇負荷較小的分支線；而選擇分組補償容量過程中，應結合分支線路中配電變壓器空載無功率情況進行選擇。

4、應用于電力用戶。在電力用戶中使用無功補償技術，主要體現在三個方面：首先，集中方式。在配電變壓器高壓側等設備上，利用集中補償方法，減少變壓器無功功率，同時就地補償變壓器的無功損耗。通過自動追蹤無功負荷的運行，在補償容量方面進行相應調整和優化，降低配電站輸電線路及變電站等方面的電能消耗。其次，個別方式，主要是在獨立設備上安裝電容器，通過電動機實現功率投入及推出，實現對設備自身的無功損耗，從而減少配電網絡的無功損耗[2]。最后，分散方式，應對電容器進行合理分組，并對每組設備設置母線，構成多組分散補償的方式和方法，實現各個車間的無功補償目標。

當前，無功補償技術的應用還有待完善，應建立完善的宣傳機制，節約用電量的同時，提高用戶用電效率，從源頭上避免電力資源浪費的情況。

同時還應重視無功電流傳輸時流經的變壓器及線路造成的功率等情況，而針對共同變壓器機組負荷過大情況，可以在配電網低壓端設置電容組，最終促使設備實現有效補償目標。

三、結論

根據上文所述，隨著電力事業企業改革日漸深化，無功補償技術應用的積極性日漸突出。因此在電力系統發展過程中，應加強對各個環節的分析和研究，并針對不同設備的特性，堅持科學、合理原則，提出針對性無功補償方案，加大對設備運行實際情況的監督和控制，提升技術應用效果，從而推動電氣自動化可持續發展。

參 考 文 獻

[1]牛軼男，馮婷，李成波等.電力系統無功補償技術發展現狀[J].信息通信，2011，（01）：48-51+57.

[2]李宏，董瑾.無功補償技術的研究[J].現代電子技術，2011，（06）：175-178.