電氣工程及其自動化無功補償技術的實際應用

張洪華 饒超平 劉鐵湘

摘要：經濟的發展離不開人才、技術、能源、物質材料的支持。在國內科技水平與經濟發展速度不斷提高的今天，國內電力行業的自動化水平獲得了翻天覆地的變化。現如今自動化所引發的動力系統變化標志著無功補償技術興起。現本文將展開對無功補償技術與電氣自動化關系、優化方法的介紹，分析無功補償技術使用意義，分析其具體應用途徑和現階段情況，介紹電氣自動化領域中的無功補償應用方法，希望能夠予以技術人員一定幫助。

關鍵詞：電氣工程；電氣自動化；無功補償技術

前言：在國內科技快速發展的今天，自動化電氣技術以及自動化電氣設備成功進入到了各大行業，推動著我國經濟的快速發展。作為新興技術，無功補償技術如今被使用于電氣自動化當中。該技術結合電氣自動化特征，使用諧波與無功補償系統，能夠有效降低電力損耗，為電力系統穩定運行、安全運行提供保障。也就是說無功補償技術的研究工作具有現實性意義。

一、電氣自動化無功補償應用意義

國內電力當前主要有三種形式，分別為低壓網、中壓網、高壓網。這三種模式中的中壓網性能最穩定，低壓網與高壓網則相對來說比較難以控制穩定性。在無功補償這項技術出現以后低壓網、高壓網穩定性獲得了極大地改善[1]。無功補償這項技術可以在降低電網損耗的基礎上，提高電力資源使用效率，提升電能儲電量。因此從某些角度來說其在穩定電網性能的同時，還可以減少電網零件損壞程度。

二、無功補償使用基本要求

（一）電容器條件

在提升系統功率因數后假設設計要求和實際工藝出現矛盾性差異，就需要應用無功補償裝置，常見方法為連接并聯電容器。使用前有三點因素需要注意。第一點低壓網的功率需要≤0.85，第二點高壓網電壓為10KV或35KV[2]。只有在滿足了上述條件下才可以應用電容器保障設計與工藝相一致。

（二）變壓器數量、容量以及電動機選擇

變壓器的數量、容量以及電動機都會影響無功補償這項技術的應用效果。為了確保無功補償能夠順利融入電氣系統就必須降低線路的感抗。假設出現設計與生產條件不一致的情況，需要使用間歇工作制或同步電機提高電力系統自然功率。

（三）平衡原則

該技術平衡性體現于兩方面，第一點應用低壓電容器補償無功負荷，高壓電容器補償無功電荷。第二點假如用電設備需要承擔的負荷移動次數較多且無功計算超過100kvar應當用自動補償。

（四）補償方法

如果高壓測功率符合用電要求，則使用低壓補償這種方法補償10KV或35KV[3]。

三、無功補償應用現狀與實現途徑

（一）應用現狀

在國內自動化電氣系統快速發展的今天，為了提高電氣系統功率因素，降低負序電壓比較常見的方法為應用濾波技術。國內近些年在濾波技術已經取得了非常大的成就，無功補償技術在諧波治理的過程中能夠有效減少負序電壓，提高功率因數。

（二）實現途徑

無功補償在電氣自動化的應用主要有三種形式，第一種應用真空斷路器無功補償。這種方式投資少、操作簡單，因此廣受歡迎。不過需注意的是應用這種方式時，合閘時很容易出現瞬間高壓，影響系統補償效果。第二種電阻抗與電容器結合無功補償。使用電阻抗與電容器打造諧濾波器，隨后實現無功補償。不過在安裝過程中必須同時考慮電抗器與電容器功率，確保可以再提高功率因數基礎上降低負序電壓。第三種應用電容器、電抗器、固定濾波器無功補償。在調節變壓器的過程中調節電抗器、濾波器實現無功補償。

四、無功補償在電氣自動化中的應用

（一）深入了解技術使用方式與方向

研究與掌握無功補償應用方法意義重大。作為供電系統最重要的評價指標，電能質量中的電壓是非常重要的研究內容。在電力系統出現的無功功率受到阻抗、設備功率等因素影響。在電氣自動化當中無功補償方式主要為AT供電，這種供電所用的設備為SCOTT變壓器，應用晶閘管開關操作電容投切。該方法能夠有效控制長輻射路線負序電壓，契合我國目前鐵路運行情況。

（二）制定補償改進方法

無功補償方案的改進能夠發揮規劃與引導作用，進而提升自動化能力。無功補償技術的應用需要圍繞電力整個系統開展，結合電氣的運輸設備、傳輸電壓情況制定方案。在獲得最佳傳輸效果的同時降低損耗，提高自動化補償效率。因國內電力運輸情況特殊，所以需要無功補償與安裝儀器的配合使用，保障電網順利運行。

（三）應用先進管理方法與技術

當前國內較為常用的方法包括第一種并聯混合有緣濾波，這種技術能夠充分解決過度補償情況。該方案是自動化協調補償最常用方法。第二種諧波注入無功補償。相對來說這種方法效益更好、成本較低，常用于低壓電網。第三種電壓器電網安裝，該方式能夠實現無功分散補償。

（四）加強培訓

工作人員的專業技術與自身素質對于電力系統能否順利無功補償而言意義重大，為了使更多人意識到無功補償價值，發展無功補償技術就必須開展專業化培訓，提升技術人員工作能力，管理人員管理水平。

結語：在國內科技發展、國家穩定建設的今天，國內技術水平、研究水平均獲得了顯著提高，面對這一情況，尤其是電氣自動化各種復雜因素的變化與影響，無功補償實際上已經成為了研究的必然、研究的趨勢。結合實踐經驗可以得知，無功補償這項技術可以大幅度提高電力系統的工作效率，并且還能夠有效減少設備損壞率、電力損壞率。所以有關部門必須予以無功補償更多的關注，引進更多現今自動化技術，調整管理方法，制定屬于自己、適用自己的補償方案。

參考文獻：

[1]韓文麗，孫路路.淺談電氣工程及其自動化無功補償技術的應用[J].山東工業技術，2018（17）：159.

[2]羅晨.電氣工程及其自動化無功補償技術的實際應用分析[J].中國高新區，2018（13）：169.

[3]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.

作者簡介：

張洪華：（1978年12月-），男，漢族，湖北武漢人，本科，講師，現就職于武漢晴川學院，研究方向為：電氣工程及其自動化。

饒超平：講師。

劉鐵湘：高級工程師，武漢晴川學院，研究方向：電氣工程及其自動化。