無功補償技術在電氣自動化中的應用研究

曠東興

摘 要：電子自動化為人們的生產與生活帶來了極大的便利，促進了社會經濟的發展，電子自動化中的無功補償技術能夠保障其作用的發揮。基于此，筆者從無功補償技術的作用入手，對其在電氣自動化中的應用進行了分析，主要介紹了應用范圍以及促進無功補償技術應用的措施，技術人員需要加強對電網的管理，提高對無功補償的重視及應用效率，這樣才能保障電氣自動化系統的穩定運行。

關鍵詞：無功補償技術；電氣自動化；有源濾波器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.155

0 前言

城市化的發展使人們對電力的需求日益增加，對電網的功率提出了更高的要求。如果電網出現功率不足與功率過大等現象，則會導致電網的電壓大幅度變化，不利于供電線路的正常運行，很容易導致電力不足以及電力不穩定問題的出現，會對高壓元器件以及電力系統造成損害。無功補償技術的應用可以有效解決上述問題，確保電力系統可以穩定運行。因此，對于無功補償技術的分析是很有必要的。

1 無功補償技術概述

無功補償技術主要是在不損耗電能的條件下，應用電容器等多種無功電源，將電能轉變為機械能或者熱能等能源，以此提高電壓的質量，減少線路的損耗，有助于電力系統經濟效益的提升。對于電氣自動化系統而言，無功補償技術的主要應用形式如下：在自動化設備中安裝相應的無功電源，通過動態補償，改變系統內的無功功率，減少電能在線路中的損耗。具體而言，無功補償技術主要有以下作用：

第一，提高電氣自動化系統的可靠性。無功補償技術能夠有效調節并控制系統的電壓，保障電壓的穩定性，以此提高系統的可靠性與安全性，在避免其余因素干擾的情況下，從整體上提升系統的電能輸出效率，為用電用戶提供穩定可靠的電能。

第二，為電容器等設備提供保護。電氣自動化系統在運行的過程中，會出現高次諧波，大部分設備都會在高次諧波的影響下出現局部過熱現象，從而對設備造成損害。無功補償技術的應用可以有效調節系統的電壓負載，避免局部過熱現象的出現，為電容器等設備提供保護。

第三，節約系統成本。將無功補償技術應用于電氣自動化系統中，能夠在電網負載功率因數降低的情況下，減少系統的經濟損失；在三相負載出現失衡的情況下，平衡三相間的功率，降低電力系統中的電能損耗，以此節約系統的成本[1]。

2 無功補償技術在電氣自動化中的應用

2.1 無功補償技術的應用范圍

在無功補償技術方面，我國的研究比較晚，但是研究學者通過先進技術的借鑒，使無功補償技術在以下器件中有十分廣泛的應用。

第一，真空斷路器投入電容器。該器件具有使用簡單、成本低等優點，這種優點會使該器件在某個方面存在缺陷。通常來說，電容器會在合閘的過程中產生極高的過電壓，雖然一次過電壓不會對電容器造成損害，但是長此以往，會對電容器的使用壽命造成不利影響。因此，需要根據無功補償技術進行該器件的重新設計，延長電容器以及開關的使用壽命。

第二，有源濾波器。該器件能夠將電力電子裝置產生和諧波電流、負序電流相反的電流，以此實現互相抵消，確保電流能夠符合電源的運行要求。通過有源濾波器這一無功電源的應用，能夠提高補償的效果，使無功補償更具靈活性，調解速度非常快，可控性也比較高，還不會出現諧振現象，具有顯著的優勢。但是有源濾波器的價格比較高，不利于有源濾波器的普及。

第三，固定濾波器。固定濾波器能夠與多種器件進行配合使用，以此實現無功補償。該器件與可控飽和電抗器的配合使用，能夠根據磁飽和的程度，進行飽和電抗器的調節，通過感性電流的調節，使電抗器和濾波器具備的無功功率達到平衡關系，利用兩種相反電流的抵消，滿足器件對于無功電流的要求；該器件與由晶閘管進行調節的電抗器配合使用，晶閘管與電抗器的串聯使其與濾波器內流經的電流達到平衡關系，確保功率因數負荷相關要求，這種無功補償技術的應用具有響應速度快且使用壽命長等優點，但是在實際的應用過程中，會出現一定的諧波。

2.2 促進無功補償技術應用的措施

第一，加強對電網的管理。對于電氣自動化系統而言，加強對電網的管理，能夠促進無功補償技術的應用，確保無功補償線路及設備的有效應用，這樣才能夠充分發揮出無功補償技術的作用，減少電能的損耗。因此，電力企業的技術人員在進行無功補償設備的安裝時，需要嚴格按照規范流程，在滿足用電用戶需求的基礎上，提高電能的應用效率，以此提高電氣自動化系統的經濟效益以及能源效益。

第二，提高對無功補償的重視。線路與變壓器中流經的電流會有一定程度電損與功率的出現。一般來說，功率因數和損耗的功率呈負相關關系，功率因數越小，需要的功率越大，則線損越高。因此，電力企業需要提高對無功補償的重視，將無功補償裝置安裝在電力系統的手電段，減少無功功率的損耗。與此同時，電力企業需要根據變壓器的實際負荷狀況，選擇最佳的補償量。

第三，提高無功補償技術的應用效率。無功補償技術在電氣自動化中的應用效率會對電網系統造成直接影響。電力企業的技術人員需要加強技術創新，進一步擴大無功補償技術的應用范圍，不斷完善無功補償技術的應用規范，促進無功補償技術的良好發展。比如，技術人員可以將LC和APF進行配合使用，對諧波進行無功補償注入，減少電力系統的電能損耗[2]。

3 結論

綜上所述，無功補償技術能夠在電氣自動化中發揮重要作用，需要進行進一步推廣與普及。通過對無功補償技術的分析可知，無功補償技術可以通過多種無功電源的應用，發揮其減少電路損耗，保障系統穩定運行的作用，對于電容器、有源濾波器以及固定濾波器這三種無功電源來說，具有不同的應用效果與適用條件，需要技術人員進行合理選擇。本文的分析仍舊存在不足之處，僅供參考。

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（01）：173+175.

[2]夏淳生.電氣自動化中關于無功補償技術的應用研究[J].科技風，2014（22）：80.