無功補償技術在電氣自動化中的應用

譚積成于　軍

（1.沈陽市和平區城市建設管理局，遼寧 沈陽 110000；2.大連海洋大學應用技術學院，遼寧 大連 116300）

無功補償技術在電氣自動化中的應用

譚積成1于軍2

（1.沈陽市和平區城市建設管理局，遼寧 沈陽 110000；2.大連海洋大學應用技術學院，遼寧 大連 116300）

隨著電氣自動化的不斷發展，無功補償技術已經成為電氣自動化系統中必不可少的組成部分，同時也是改善供電環境的有效手段，無功補償是一種很傳統的電力技術，它代表了一個國家電力水平的高低，無功補償的作用體現在能夠合理地形成磁場，并且還會對無功功率進行消耗，是確保電廠能夠安全生產的新型技術。本文主要介紹了無功補償技術在電氣自動化中的特點，并簡單分析了無功補償技術的應用問題。

無功補償技術；電氣自動化；應用必要性

所謂的電氣自動化是指涉及到電氣生產和計算機工程等多門綜合性技術以及方法原理，作為傳統的專業，它囊括了電力電子設備及技術要素，也包括了電力基礎、數學工程在內的一系列理論基礎，其特點是計算機技術與自動化技術相結合，為實現工業生產技術的電氣化、自動化。電氣自動化中無功補償技術的應用有著自身的必要性，它的技術通俗來說就是將低壓變壓器傳輸過來的無用功率變為有用功率，所以，要想電氣自動化水平能夠穩定運行，就要從無功補償技術問題入手，提高技術的水平。

一、無功補償技術在電氣自動化中應用的重要性

打個比方：無功補償技術就像人的喉嚨一樣，它決定著電路的流通是否通暢。不僅如此，無功補償技術還是線路中的保險裝置，作為一種保護裝置，它可以為企業的安全負責，能減少企業的線路損壞的概率，可見無功補償技術在電氣自動化中應用的重要性。

1.無功補償技術在電氣自動化中的應用的重要作用

（1）電氣工程的高度自動化給社會生活的各個領域帶來了數不盡的改變，人們對這項技術的過度依賴也意味著電能損耗在同步快速地增長著，隨著機電一體化的發展與壯大，電氣自動化已經成為電力系統在未來的幾十年間發展的主要方向。電力電子產品和自動化設備在工業生產中的普及，將大量的無功補償裝置放入工業電力系統中，其優越的性能已經得到了普遍的認可與使用，無功補償裝置具有靈活、可控和選擇的特性，不僅可以節約大量的人力物力資源，還能降低電能電力的損耗。因此，在電氣自動化中應用無功補償技術是電力系統安全且高效運行的重要保障，也是降低電氣自動化系統能源消耗的重要措施。

（2）無功補償技術能自發的、迅速的對電力系統的無功功率進行補償，這就意味著整個電力系統出現安全故障的風險大大降低了，從而提高了電能的利用率，減輕了電氣設備在運行過程中的壓力，達到了節能的效果。同時，無功補償技術對電氣設備的控制方面也有著嚴格的要求，在保證電氣設備運行穩定的同時，還可以要求電氣設備發揮出最大的作用。

2.無功補償技術的應用裝置

（1）首先MSC無功補償裝置的原理是通過機械式的開關閉合來實現電容器組投切的，是一種比較簡單的無功補償裝置，但它并不屬于動態無功補償，MSC這種裝置因為價格低廉，適用于負荷波動不頻繁的場所。且這種無功補償裝置還有著自我檢測系統，可以手動投切或自動投切。MSC裝置適用于以連續工作制為主的工業企業，主要用電設備長期運行，用電負荷特性平穩，無功負荷變化小。

（2）TSC是集電子、機電和微機為一體的新型無功補償裝置。和MSC裝置不同的是，TSC無功補償裝置的工作原理是通過合閘之后的電流涌動產生的一種非常簡便的且易于改動的一種裝置，這種裝置在投切的控制上有著機電和微機操控的技術的身影。TSC裝置適用于含有大量沖擊性，負荷容量較大，負荷電流瞬間變化大，負荷沖擊強，無功負荷瞬時變化的場合。

（3）除了以上的兩種無功補償裝置以外，還有一種非常簡便靈活的無功補償裝置，不過這種裝置安裝起來比較復雜，它就是由前兩種無功補償裝置合并出現的一種無功補償裝置。MSC+TSC這種裝置的特點非常多，例如：它擁有TSC無功補償裝置的不具備的自我檢測功能，它的反應速度很快，它可以使用的材料非常靈活，具有很強的適應能力。MSC+TSC裝置適合用于住宅、商場、寫字樓等用電場所，這些場所存在較多的單相負荷，又有電梯、空調等動力負荷，這類負荷采用MSC+TSC混補的補償方式可取得較好的補償效果。

二、無功補償技術在電氣自動化中應用的作用

隨著我國經濟的發展和國際化能源緊張局勢的加劇，加強電能能源質量和節能降耗管理已成為國家政策中的重要內容。

1.無功補償技術在電氣自動化中應用的必要性

無功功率對于供電系統和負荷運行十分重要，對整個電力系統的潛在效益也很大。在現代化工業企業中，電動機等感性負荷占據相當大的比重，為保證電動機拖動系統的可靠性，在選擇電動機時，往往容量偏大，使電機負荷率降低，造成功率因數和效率下降，同時，在工業和生活用電負載中，阻感負載占有很大的比例，比如：對于變壓器、電器等設備來說都要吸收無功功率進行工作，它們在工業中都是阻感負載。這是由它們本身的性質所決定的。除此之外，在缺乏無功補償在電氣自動化的應用過程中，工作人員在工作時一定要注意供電系統的功率參數，并及時地對電力系統進行評價，了解電力電子設備的運行狀態，注意功率因數的高低，從而能夠更好地將無功補償技術運用到電氣自動化中，提高供電過程中的安全性，并且確保電力系統的經濟效益與社會效益同步提升。

2.提高功率因數，降低能源損耗

無功補償的基本原理是：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯在一同一個電路，能量在兩種負荷之間相互交換，這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。功率因數是采用無功補償的方法來提高的，無功補償的主要作用是降低能源資源和電氣設備的損耗，提高供電質量和穩定電壓。新時期電氣自動化水平在不斷提高，在有效地降低人力資源投入的同時，也很大程度地造成了電能資源的浪費，因此，在電氣自動化中運用無功補償技術，不僅可以使電氣設備利用率得到提高，電壓質量得到改善，還可以減少線路的損耗，避免電氣設備中因為無功功率的增加造成的能源資源浪費，提高了配電網的電壓質量，極大地推進了電氣系統的安全運行。當前，國內外都廣泛采用并聯電容器作為無功補償裝置，這種方法安裝方便、建設周期短、運行維護簡便、成本低、自身損耗小。

3.提高電力系統運行效率，減少線損

無功補償技術是電網中無功功率分配調節的一項專業技術，在電氣自動化應用中，不同的應用設備在不同的運行情況下都存在著一定的無功功率，而且，無功功率很大程度上受到用電設備自身特點和運行電壓的限制。一方面，對于在電力系統中出現的能源損失過多，電壓負荷增大的問題，利用無功補償技術，不僅可以最大限度地提高電力系統的運行效率，還可以達到降低損害的目的。另一方面，在電力系統供電的同時電網功率因素調低，會導致電力在輸送過程中對輸電線路和變壓器造成損壞，要解決這一問題就要依靠無功補償技術，以保持輸電的穩定與平衡，盡可能地用最小的成本發揮最大化的功效，在節省成本的同時，優化用電設備，改善用電質量，提高電力系統運行效率，減少線損，從而提升電力系統的有功功率的輸送效率。

4.無功補償控制具有多樣性

一般情況下，頻率的控制是需要實現有功功率補償，而無功補償電壓的控制也需要實現無功功率補償的穩定，但是，在電力傳輸的過程當中，會出現線路損耗的情況，所以無功補償在線路當中各個節點會有不平衡的情況，只有達到各個節點的平衡，電能才能有效控制。有功補償的生產只能依靠發電機或其他能源的轉換來提供，生產費用較高，形式比較單一。但是，無功補償除了可以用發電機來提供以外，還可以通過電容器、發生器以及多種線路來提供，成本相對較低，運用率較高，又有很好的實用效果，無功補償的運用具有多樣性，要結合實際采用最合理的方式運用到電氣自動化中，以保證電力的穩定運行。

三、無功補償技術在電氣自動化中應用的發展趨勢

目前，無功補償技術在電氣自動化中應用的發展趨勢主要有兩種。一種是分布式的信息化結構，這種方法主要是在網絡中建立一個獨立的信息化結構，在保障系統正常運行的同時，減少由系統故障帶給電氣工業發展帶來的損失；另一種是開放式的信息化，這種方法和分布式信息結構有著本質的區別，是對系統的各方面了解，從而提高工業電氣自動化系統對信息的處理能力。這兩種方法為當前的多功能自動化時代提供了良好的發展空間。

結論

綜上所述，隨著科技不斷地進步，發展到今天，電氣自動化技術在工業生產中已經有著越來越重要的作用，無功補償技術在電氣自動化中的應用也是日新月異，所以，正確地認識到電氣自動化技術的優勢，準確地把握住無功補償技術在電氣自動化的發展優勢，是社會發展的蓬勃動力。

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[2]饒萬里.無功補償技術在電氣自動化中的應用的探析[J].硅谷，2014（10）：23.

[3]章軍.無功補償技術在電氣自動化中的應用分析[J].電工文摘，2013（8）：20.

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