電氣自動化中無功補償技術的應用

韋道沖

摘 要： 在電氣工程發展的過程中，人們的工作效率得到了非常明顯的提高。電氣行業在國民經濟和社會進程中占據著關鍵性的位置，直接影響著人們的日常生活，因此，自動化的發展進一步推進了電氣事業的進步。其中，無功率補償技術得到餓了廣泛應用，必須在結合實際情況的基礎上，對這項技術的原理、意義、特點、應用等進行詳細分析，為實際工作提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞： 電氣自動化;無功補償;技術

當下，各類電氣自動化技術取得了明顯進步，在取得一系列成績的同時，也存在著一些不可避免的問題。采用靜態無功率補償技術能夠在一定程度程度上滿足社會上對電力的需求，有效解決諧波問題，在完善各項功能的基礎上，促進電氣行業的快速發展。因此，必須在結合實際情況的基礎上，對這項技術進行詳細分析，提高操作人員的技術，從各方面進行安全合理的應用，增強電力輸送的安全性與穩定性。

一、無功補償技術的原理、意義以及特點分析

1、無功補償的工作原理

無功補償的工作原理：電力系統的電源可分為有功電源和無功電源，無功電源不能遠距離傳輸。因此，一些次級電源和配電變壓器的無功功率可以就地補償。無功補償是通過在供電系統中安裝無功補償裝置來實現的，無功補償設備可以與電路和配電變壓器中的電氣設備抵消無功，提高功率因數，達到整體降低無功的目的。它主要是將感應功率負載和電容功率負載裝置連接在同一電路中，使能量在兩種不同負載之間進行交換，使電容負載輸出的無功功率補償感應負載所需要的無功功率。

2、無功補償技術的意義分析

無功補償技術主要研究無功補償理論，電網供電系統的功率因數可以大大增強，從而更好的減少相關的電力設備和線路的電力消耗。在提升電源工作效率和電源質量的基礎上，增強網格環境的穩定性和舒適性。這種技術有一個電容電力負荷設備和感知電力負荷在同一條直線平行，這樣電網電力合理交流兩種負載，以無功補償，只有用這種方法我們才能滿足經濟需求在現代電網的操作。

3、對于無功補償技術的特點分析

在無功功率中最常出現的設備就是異步電動機、變壓器等，而在其中的異步電動機是在其整體中占據60%的比重，而變壓器占據了20%的比重，相應的整流器、電阻和供電線路等相關的基礎性設備也占據有20%的比重。通過這些可以看出無功功率自身是在異步電動機設備上有著很大的消耗量，但對于一些基礎性的設備和變壓器來說，其占的比重大致相同，所以運用動態無功補償技術可以大大的增強供電企業的供電效率以及質量，能夠更好地提升用戶用電因數，進而真正有效地確保電網整體能夠在經濟和科學的條件下運行。

二、無功補償技術在電氣自動化中應用的基本要求

1、變壓器容量、數量與電動機的選擇

在應用無功補償技術的過程中，對變壓器的數量、容量及電動機的選擇需要符合系統的實際需要，此外，還需適當降低線路的感抗，以確保無功補償技術可以較好地融合到電氣自動化系統當中。當生產的工藝條件與系統的設計條件不符時，則可采取如下2種辦法來提高用電單位電力系統的自然功率因數，一是利用同步電動機，二是選用間歇工作制設備。

2、電容器的使用條件

當提高了系統的自然功率因數后，若工藝條件仍與設計要求有較大差距，則需引入無功補償裝置，通常采用以并聯形式連接的電容器。規定電容器的使用條件為：低壓供電單位的功率因數小于等于0.85或高壓供電單位的電壓為10kV或35kV。此時，便可利用電容器降低損耗、提高輸電效率，以使工藝條件符合系統的整體設計要求。

3、平衡性原則

平衡性原則在無功補償技術中主要體現為兩個方面，首先是低壓電容器應用來補償系統中的低壓無功負荷，而高壓電容器則可以用來補償系統損失的高壓無功電荷。其次，當用電設備所承擔的負荷相對平衡、使用次數較多、容量較大且內部的無功計算負荷≥100kvar時，應對無功補償裝置和電氣設備采取同時通電的措施。在電容器組無功補償方面，在進行無功補償的同時，還應引入自動調節式的補償裝置來達到防止無功負荷倒送的目的。

三、電氣自動化中無功補償技術的具體應用

1、完善變電站無功補償的實際容量

工作人員應根據一個地區的具體用電情況記錄變電站的供電情況，調整無功補償能力，確保無功補償能力與變電站的實際供電相協調。變電站工作人員應記錄無功補償的具體情況，然后結合數據分析，合理使用各種檢測儀器，智能技術相結合，以提高相關的操作流程，使補償變電站負荷設備和變壓器不會產生多余的電力消耗。這樣可以延長變電站設備的使用壽命，在一定程度上提高電力企業的經濟效益，控制整個輸電設備和線路的用電。

2、對配電網低壓位置的電容器進行補償

在對配電網低壓段的電容器組采用無功補償方式中，操作人員應該充分的分析無功電流，尤其是無功電流在經過變壓器的環節中，會產生大力的電力資源的耗損，這時應該采用系統化分析的方式，降低變壓器和線路對電能的損耗。在配電網低壓段，要對電容器組的配置情況進行科學的分析，對耗電情況進行準確的判斷，在對供電設備的實際情況分析的基礎上，對電容器正確的組接，才能實現正確的補償方式，將無功補償在電氣自動化技術中的效果真實的展現出來，提升電網在電力系統中的功率，對輸電環節中電網產生的電力耗損進行嚴格的管控，確保電網運行的環境得到改進，使整個電網系統穩定的運行。

3、分散補償

分散補償對于維護電網穩定，提升補償效用具有十分顯著的作用。要實現分散補償，一般可以從三個方面入手。第一個方面，設計補償方案。根據補償對象的基本特點制定合理的補償方案，是發揮無功補償作用的關鍵。對于變壓器，在進行補償方案時，無需考慮開關和保護裝置。因此，可以得到適用于變壓器的色散補償方案。空載無功功率是變壓器色散補償的重要指標。在應用無功補償的過程中，變壓器的最大容量應接近空載無功功率。第二個方面，安裝補償電容。分布補償電容一般安裝在變壓器低壓側橫向負載處。但如果分布補償電容的尺寸較大，可在變壓器的橫臂位置安裝支架，方便變壓器的安裝和固定。安裝完畢后，應將變壓器和電容插座連接起來。第三個方面，對分散補償各個環節的設備數量、設備型號、材料等進行統計預算，以便確定無功補償應用成本。

4、中壓、低壓電網應用

目前，無功補償主要應用于高壓電網，在中壓電網和低壓電網的應用中仍存在許多問題。由于中壓和低壓用戶對無功補償知識的缺乏，中壓和低壓電網中無功補償發展緩慢，導致中壓和低壓電網中電壓波動較大。電壓波動問題不僅會降低電網的效率，還會增加輸配電過程中的電力損失，降低企業的經濟效益，不僅如此，電壓波動也會對用戶設備產生影響，導致其效率和性能低下。因此，有必要加強無功補償在中低壓電網中的應用，實現電網電氣自動化建設的不斷完善。

5、善電網節能降耗的工作力度

相關的技術部門要對電網節能降耗的力度完善，對電氣自動化設備的結構進行創新，在傳統的無功補償技術的基礎上，對節能降耗的實踐活動進行大力的推廣。技術部門在電網運行中，應該完善節能降耗的技術，將節能降耗技術與無功補償技術有機的結合，建設無功補償的裝置。在混合型的無功補償裝置中，設計電力系統，根據電氣設備的實際用電情況，對電容器進行調整，從而確保電網的外部運行環境非常的穩定，使整個配電網的輸電效率得以提升。

四、結語

在電氣自動化中應用無功補償技術，能夠在強化資源配置的基礎上，大大提高電力系統的安全性和穩定性，促進電氣事業的健康穩定發展。必須詳細了解這項技術的原理、特點等，完善變電站無功補償的實際容量，對配電網低壓位置的電容器進行補償，分散補償，應用中壓、低壓電網等，通過一系列切實有效的措施，促進電氣系統的健康穩定發展。

參考文獻

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