電氣自動化中無功補償技術的應用

張娜 苗穎超

摘要：隨著科技的發展，電子自動化的發展也步入了新的階段，其中無功補償技術的應用占有越來越重要的作用。隨著無功補償技術在人們生活當中越來越廣泛地應用，如何合理使用這項技術成為了一個重要問題。文章就電氣自動化中無功補償技術在生活當中的作用以及實際的應用進行了分析。

關鍵詞：電氣自動化;無功補償技術;應用

中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）12-0157-02

當前在我國電氣領域當中經常有如線路損耗嚴重等問題發生，無功補償技術便是為了解決這些問題而生。這種技術能夠使線路在使用時的損耗程度降到最低，進而提供了電氣系統的安全保證，也使電能的利用率達到了更高的水平。因此，在生活中合理應用無功補償技術，是時代發展的必然要求。

1無功補償技術的概念

無功補償技術又被叫做無功功率補償技術，它是以電氣自動化設備的本身的性能為基礎，以無功、諧波和負序的方式對系統進行作用以實現補償的作業。電網功率因數的提高、變壓器和線路損耗的降低都可以通過無功補償技術來實現，當前無功補償裝置是電氣自動化領域中必不可少的一個裝置，它能夠實現對供電效率的保證，以及對供電的環境進行優化。補償裝置選擇的是否合理，直接關系到電能損耗程度的高低，裝置選擇得越恰當，電能損耗的程度就越低。一旦無功補償裝置出現了不符合使用規范的情況，就會使供電系統中的電壓產生波動，諧波出現增大。

電氣自動化的普遍應用也帶動了高鐵牽引系統、工廠生產等領域的發展進步，使生活質量越來越高。但是科技是把雙刃劍，利弊總是相伴而生，在無功補償技術實際的應用過程當中，也出現了一些不足之處。自動化系統資源和應用功能當中的不利因素是由單相電力導致的負荷變化，增加了負序以及無功狀態下的功率，難以使電力系統實現正常的運行。因此，當前電氣自動化系統的探索當中最重要的部分是負序、無功和諧波。

2電氣自動化中無功補償技術的優勢

在實際當中，低壓網、中壓網以及高壓網是我國一般的三種電力運行的模式，其中，中壓網是這些模式當中運行最為穩定的一種，而另外兩種模式的性能都較為欠缺。因此，當前電力領域應該將控制低壓網和高壓網的穩定性作為主要努力的方向，以積極踏實的態度解決當前電力行業當中存在的問題。而無功補償技術的問世無疑為電氣自動化的發展提供了一個全新的方向，合理的在電氣輸送的過程中利用無功補償技術能夠在很大程度上提高低壓網和高壓網的穩定性，而且還保證了電氣運輸過程中的損耗在人們可控范圍之內，通過穩定配電系統和控電系統的電壓來提高電能的使用效率。綜上，電氣自動化當中無功補償技術的優勢主要有以下四點：

2.1提高電壓質量

電壓在使用過程中損失的數量直接決定了電壓的質量，二者呈現出反比的關系，電壓損耗的越多，電壓的質量就會越低，電壓損失的越少，電壓的質量就會越高。電壓的質量反過來又會影響電氣設備運行的效率和穩定性。而無功補償技術當中提高功率因素主要是通過控制好電路中輸送的無功功率實現的，這樣可以使電壓的損失在一定程度上得以控制，保證電壓的質量滿足應用的需求。所以，無功補償技術可以有效提高電壓的質量，幫助穩定電氣設備的電壓。

2.2節省資金投入

電路當中的無功功率是由無功補償技術控制的，無功補償技術在企業的應用當中能夠使電路的功率得到大幅度的優化，提升功率的因數，以此幫助企業節約購買電氣自動化設備所需的資金投入。變壓器的運轉功率也會隨著這個過程而得以加強，降低了運行過程中設備的要求，并且隨著變壓器工作強度的降低，用于輸變電設備的資金也能夠得到很好的節約和控制。事實證明，在生產當中，利用無功補償技術的企業要比未應用到無功補償技術的企業在同樣的消耗當中，資金投入更少，生產效率更高，大大降低了企業的生產成本。

2.3降低用電費用

在實際的應用當中，無功補償效率可以優化電路的功率因數，使其得到大幅度增長，減少線路運輸當中的損耗，避免了電路運行當中一些不必要的損耗，使居民用電的費用得到了很好地控制。

2.4加強輸送能力

電路在輸送功率的過程中，處于有功功率的情況下時，功率因數和傳輸電力功率和視在功率的關系呈現出反比的狀態，但是無功補償技術的使用極大提高了功率因數，降低了電氣設備在使用中產生的實際功率，電路的負荷也隨著電氣設備功率的下降得到了有效控制，進而對電路功率的消耗進行了合理控制，最終實現了電路傳送功率能力的提高。

3電氣自動化中無功補償技術的應用現狀以及實現途徑

3.1電氣自動化中無功補償技術的應用現狀

在我國當前的電氣自動化領域當中，如何有效提高使用效率、使負序的負面影響降低，是一直在尋求解決的一個問題，而在人類積極的探索試驗下發現利用濾波技術的幫助可以很好地抵消在電氣自動化過程當中的諧波。在電力技術部門當中，嘗試結合了無功補償技術與其他的不同的部件，使無功補償技術的作用得到了更大程度上的發揮，實現了雙倍的效果。比如，將無功補償技術和固定濾波器和可控飽和電抗器結合起來，可以在控制感性電流的幫助下使無功補償技術的電流和固定濾波器的剩余容性起到減少電氣設備損耗和節省設備維修置換的費用的作用;將無功補償技術與固定濾波器和晶閘調節電抗器結合起來，能夠在串聯電路的幫助下相互抵消固定濾波器當中的剩余容性和無功補償技術所需的電流，實現了電氣系統穩定性的增強和資源的節約。

3.2電氣自動化中無功補償技術的實現途徑

在我國目前對于無功補償技術研究應用的實踐過程中不難總結出幾種最常見的無功補償技術在電氣自動化行業當中的應用方式：第一，電容器和電抗器的結合構建出的濾波器，可以作為無功補償技術得以實現的前提條件。在電氣系統實際的安裝過程當中，工作人員應該具備實地考察安裝環境的特點并隨機應變的能力，以充分實現無功補償技術對電路工作效率的提高以及對資金最大程度上的節約。第二，無功補償可以在真空斷路器的幫助下得以實現，在這個過程中，如果電閘在使用時被工作人員合上，很容易產生高電壓，無功補償技術的實際補償效果產生不利的影響。但是真空斷路器有一個很明顯的優點是操作方法簡單，價格便宜，所以仍然受到了很多企業的廣泛使用。第三，除以上兩種方法外，無功補償技術的實現還可以通過對電氣固定濾波器和電抗器的調節得以實現。

4電氣自動化系統中無功補償技術的應用

在我國經濟水平日益增長的大背景下，電氣自動化水平的提升離不開無功補償技術在日常生活中的廣泛應用，當今無功補償技術主要有以下三個領域中的應用：

4.1在變電站中使用無功補償技術

變電站是電力系統中一種變換電壓和電流，接受以及分配電能的場所，在變電站中的補償主要是為了使^類用電網絡效果更好，使電力系統當中的無功功率始終處于平衡的狀態。因此，當變電站對電路進行優化和補償的工作時，想辦法提高無功補償技術并且將無功補償技術的作用發揮得更好，可以起到更優異的實際效用。無功補償裝置有幾個重要的部件是同步調相機、并聯電容器、靜止補償器等，以及如SHFC型高壓無功自動補償裝置的一些設備，將并聯電容組安裝在功率為6000伏特至10000伏特的變電站一段和二段的母線上，母線的電壓通過在電壓質量自動投切的情況下使用電容設備得以控制，讓母線的電壓處于科學的可控范圍，盡量杜絕變電站配電網的電力體系過壓情況的產生，并控制好配電網中母線的無功損耗，使變電站配電網中的功率得到很大程度上的提高，優化了整個電網運行的環境，而且穩定了電網運行過程中的效率和操作。以上說的這種集中性的補償裝置由于它便利的維護過程以及方便集中管理的優勢，使其可以很好地用在變電站10000伏特的母線當中，保證電網的運行質量。

4.2在用戶的電氣自動化設備中運用無功補償技術

在現代生活中，由于電氣自動化設備的廣泛應用，電氣自動化設備和系統越來越普遍的出現在人們的居住場所中，例如新式樓房當中的地暖、電冰箱、空調等，這些設備的用電需求通常都比較大，人們對電氣設備的用電需求和當前我國電網的供電能力和質量產生了矛盾。由于這些電氣設備較高的用電需求，導致產生了高額的用電費用，居民的生活壓力較大，對此，必須合理使用無功補償技術對電氣設備的電壓和電流進行控制，以滿足人們的基本生活需求。通過就地補償的方式可以很好地對用電功率大的電氣設備進行無功的功率補償，減輕電網和居民的負擔。

4.3在配電線路中無功補償技術的應用

分支線路補償方法的使用是配電線路進行無功補償必不可少的條件，這種方法主要通過平衡分支線路中的無功功率，使線路中的分支減少對主干線的無功索取，實現對電氣設備中無功損耗的合理控制。應該注意的是，在配電線路中應用無功補償技術時，應先分析出線路中各分支實際中的無功功率，利用公式科學的計算出線路的實際耗摜隋況，最后補償方式的選擇要根據具體的電氣設備種類做決定。一般電氣設備的無功耗損隋況是先通過配電變壓器計算，接著讓電氣設備空載運轉，最后對數據進行分析和計算。在這種方式的計算下可以最大程度上保證數據的精準性，杜絕無功補償不足的情況的發生。

5結束語

綜上，將無功補償技術應用到電氣自動化領域當中能夠極大地促進電氣自動化的發展，對國家電網建設、企業設備生產、居民日常生活都產生著積極的影響。但是這種技術當前的發展時間還稍短，有著很大的提升空間，這需要專業的科研^、員進行研究和創新，以推動無功補償技術的應用。