無功補償技術在電氣自動化中的應用

姚景昆，鄭 秀

（河南工學院，河南 新鄉 453000）

0 引 言

隨著科學技術的快速發展，無功補償技術孕育而生。將它運用于電氣自動化，能夠解決電氣自動化面臨的不足。電氣自動化系統自身含有一定的負荷特性，因此能夠促進無功補償技術在諧波或者負序中的運用。此外，將無功補償技術運用于電氣自動化，具備較廣泛的特性，不僅能夠提升電氣自動化系統運用的安全性，還能降低能源消耗。因此，把無功補償技術運用于電氣自動化中具備現實性作用。下面將進一步對無功補償技術在電氣自動化中的應用進行闡述和分析。

1 無功補償技術在電氣自動化中應用的目的

1.1 減少能源消耗

將無功補償技術運用于電氣自動化，能夠有效減少能源消耗。應用過程中，無功補償技術能夠避免電力設施在運作時無功功率上升造成的電能消耗增多，還能減少用戶電能的應用率，確保電力設施安全運營。

1.2 實現電力系統無功功率的補償

應用無功補償技術能夠實現對電力系統無功功率的補償，提升電網運營功率占比。在各個運營環境下，諸多電氣自動化設施都含有無功功率。例如，假設真實電壓和電力設施額定電壓相吻合，這時在應用電力設施的過程中，電力設施將產生和真實電壓值相吻合的無功功率[1]。借助無功補償技術，能夠有效實現對無功功率的補償，同時保障電力設施的順利運營。

1.3 降低電力設施的設計容量

無功補償技術作用下，能夠降低電力設施設計容量，同時減少對電力設施自身的影響。站在電力設施自身角度來說，把無功補償技術運用其中，能夠確保在原始功率不發生改變的環境下，實現對成本的把控。例如，假設原始的功率為cosΦ=0.8，將其增加到cosΦ=0.95，這時1 kvar電容器將會和添加了0.52 kW的容量相吻合。在運用無功補償技術的過程中，還能實現功率因素的提高，減少輸電線路的消耗，進而優化電力設施有功功率的輸送率。無功補償技術工作原理見圖1。

圖1 無功補償技術工作原理

2 無功補償技術存在的問題

2.1 相關技術有待完善

從無功補償技術自身角度來說，它作為一項現代化技術，在研發方面還有待優化和完善。因此，將其運用到電氣自動化系統中，將會出現諸多問題。特別是針對真空斷路器設施來說，在進行合閘時，因為無功補償技術有待完善，將會形成一定量的高電壓，給自身動態補償作用的發揮帶來約制，也阻礙了無功補償技術在電氣自動化系統中的應用和發展[2]。

2.2 變電站補償電容量方式不合理

因為發電站進行發電時向高壓電變站傳送無功電流的距離較長，所以將會給無功電流的傳送效率帶來一定影響。由于進行傳遞時需要經過兩個以上的變電站后才能將其穿入到高壓變電站中，所以此過程將會使無功電流傳遞效率逐漸提高。在進行電流傳遞時，將會出現電容量補償現象，而應用的傳遞形式主要以整組投切為主。這種方式將會給負荷均衡轉換帶來一定約制，且因受到功率因素不高等因素的約制，還會形成一定的補償[3]。另外，傳遞時，應用倒置形式也會使得電網受損率逐漸增大。

2.3 對電氣自動化系統影響大

在電氣自動化系統運用過程中，把無功補償技術運用其中，將會給電氣自動化系統帶來兩方面影響。第一，將會導致電氣自動化系統形成諧波，而諧波的出現將會給電氣自動化系統運用造成負面影響。它在電氣自動化系統運營環節中容易使無功補償設施中電容出現問題，進而影響無功補償設施的運作，使得電容應用周期逐漸減少。第二，加大電力企業維護成本的投放力度。因為電氣自動化系統在運營時自身將會形成一定的諧波，所以會給系統運營帶來約制。

3 無功補償技術在電氣自動化中的應用

3.1 完善真空斷路器設計

在無功補償技術的作用下，實現真空短路的規范設計，不但能夠降低成本投放，還能實現整體框架的優化。運用這種設計方式，可以給投資人員節約成本提供條件。但是，從實際角度來說，這種方式在應用過程中將會存在一定的技術問題。利用無功補償技術，可以把合閘管調節電抗器和固定過濾器進行融合，進而產生一個全新的無功補償設施。應用時，不但可以保證過濾器中無功補償形成的電流置身于相對制衡的狀態，還能迎合電氣自動化系統對各個功率因素的要求，可在較短暫時間內，結合系統和內部電壓對系統無功補償技術的運用，在促進電氣自動化系統全面應用的基礎上，降低能源消耗[4]。真空斷路器設計流程見圖2。

圖2 真空斷路器設計流程

3.2 實施電力用戶補償

在對電力用戶實施補償時，主要采用兩種方式。一是經過補償，是把電力功率因素把控在合理范疇內，并能獲取一定的電力費用補償。借助有關政策，提升社會群眾節約用電意識，以達到電力用戶不公補償的效果。這樣不但能夠極大限度地減少能源消耗，還能一定程度上解決當前電力應用緊張現象。二是在用戶內部配電網中應用無功補償技術，可以減少無功消耗，降低電量消耗，進而緩解電力用戶的經濟負擔。

3.3 加強回路電流無功補償

借助固定濾波器低飽，實現對飽和電感器內部磁能飽和程度的調節，以此實現傳入回路感性電流的轉變，進而起到無功補償的效果。從回路角度來說，將會形成一定的感性電流，這樣能夠與濾波器中沒有應用完的電容性加以消除，達到電流制衡的目的。之后把過濾器和電抗器進行融合，調節變壓器，在某種程度上實現母線電壓的減少，進而全面落實無功補償標準[5]。

4 完善無功補償技術在電氣自動化中的應用措施

4.1 提升用電客戶的節能意識

無功補償技術的作用在于，在對電能進行補償的過程中，應該讓電力用戶明確節約用電的必要性，樹立良好的節約用電意識。即從電力用戶的自身角度出發，明確無功補償技術和電氣自動化融合的作用。此外，要讓電力用戶意識到在對無功補償技術進行應用時，對社會發展煩人促進效果，從而可以使其在用電時秉持端正的態度，時刻注重電力節省，從而實現電力的規范應用。

4.2 滿足用電客戶的用電需求

在進行無功補償技術應用時，應該迎合電力用戶用電需求。所以，電力企業在對變電站設計的過程中，應該根據各個領域的用電狀況明確無功補償容量，在此基礎上充分發揮無功補償技術自身功效[6]。此外，電力企業在對有關設施選擇的過程中，也應該結合無功電流補償容量情況進行挑選。只有滿足相關標準，才能達到無功電流傳送的效果。在進行零部件選擇的過程中，也可以結合有關要求進行。但值得注意的是，在進行無功電流傳遞過程中，應該做好電氣自動化內部諧波把控工作，降低其對電氣自動化系統的影響，保證傳送工作順利落實。如果此環節存在問題，必將給整體無功電流傳送帶來不利影響，進而損壞電氣自動化系統中部分零件，從而給電力企業帶來經濟損失。

4.3 加強相關人員的專業培訓

從無功補償技術自身角度來說，它作為一項現代化技術，要將其順利應用于電氣自動化系統，應該做好電力企業有關職工的專業培訓工作，進而實現有關職工專業技能素養的提高。此外，在對相關職工進行專業培訓的過程中，應該結合工作真實情況和需求加以專業性培訓，如安排專業水平高、工作經驗豐富的職工對企業內部員工加以專業培訓；而對企業職工實施培訓工作的過程中需要事前進行分組，根據工作內容和流程實現培訓；完成培訓工作后，要考核企業職工培訓內容，制定完善的激勵政策，對考核結果優異的職工給予一定的獎勵，以起到的激勵的效果，調動企業職工的工作積極性，提升工作效率，從而促進電力企業健康發展[7]。

4.4 應用低壓端配置電容器組

發電廠在開展無功電流傳送工作時，應該充分注重功能和電能，在保證傳送過程中實現傳送效率最優化，防止無功電流在傳送環節出現變壓器或者線路受損現象?？稍诘蛪憾嗽O施中安裝對應的電容器組，進而達到電容補償的效果，如圖3所示。

圖3 電容器組保護裝置

5 結 論

將無功補償技術運用于電氣自動化系統，不但能夠有效提升電網整體性，還能減少電能消耗，達到節省電能應用的效果，在保證電氣自動化系統安全運營的同時，實現電能的充分應用。隨著我國科學技術的全面發展，無功補償技術必將在電氣自動化領域中廣泛應用和普及。

參考文獻：

[1] 盛劍輝，李海玲.電氣工程及其自動化無功補償技術的實際應用[J].江西建材，2018，（1）：173，175.

[2] 李 穎.芻議電氣自動化中的無功補償技術[J].通訊世界，2017，（22）：225-226.

[3] 王 帥.無功補償技術在電氣自動化中的應用及相關問題研究[J].中外企業家，2017，（21）：135.

[4] 彭雨軒.無功補償技術在電氣自動化中的運用[J].住宅與房地產，2017，（3）：286.

[5] 徐 渠.電氣自動化中無功補償技術的應用[J].智能城市，2016，2（12）：100.

[6] 熊世賦.電氣自動化中無功補償技術的應用探究[J].黑龍江科技信息，2016，（34）：8.

[7] 魏培果.配電網無功補償技術在電力自動化中的應用[J].電子制作，2016，（23）：90，92.