電氣工程及其自動化無功補償技術的實際應用

武士威 申興東

摘要：隨著我國經濟和科技水平的發展，我國電力行業電氣自動化水平不斷提高。如今，促進我國電氣自動化發展的動力無疑是無功補償技術的興起。本文目的是對無功補償技術在電氣自動化方面進行優化，從電氣自動化中無功補償技術應用的意義開始，介紹了電氣自動化中無功補償技術的現狀和應用途徑，并簡單介紹了無功補償在電氣自動化技術領域的應用策略，可為相關技術人員提供一些參考。

關鍵詞：無功補償技術;電氣自動化;應用分析

1電氣自動化中無功補償技術應用意義分析

我國電力運行模式主要分為三種類型：高壓網、中壓網、低壓網。三種運行模式中，中壓網運行最為穩定，怎樣保證高壓網、低壓網的運行穩定成了一個非常重要問題。隨著無功補償技術的應用，高壓網、低壓網的穩定性得到大大的提高。

2無功補償技術在電氣自動化中應用的基本要求

2.1變壓器容量、數量與電動機的選擇

應用無功補償技術，對電動機、變壓器容量及數量有著較高要求。除此以外，為了保證無功補償技術更好的融合到電氣系統中，還應該降低線路感抗。當生產條件與系統設計條件不一致時，采用同步電機或者間歇工作制設備來提高用電單位電力系統的自然功率因數。

2.2電容器的使用條件

提高系統自然功率因數后，若發現實際工藝條件與設計要求仍存在較大差異，此時需要使用無功補償設備，一般使用連接形式為并聯的電容器。電容器的使用條件為：（1）低壓網功率因數小于或等于0.85;（2）高壓網單位電壓10KV或35KV。此情況下，可以使用電容器提高輸電效率，確保工藝條件與設計要求一致。

2.3補償方式

在滿足高壓側功率因數符合用電要求的條件下，通常使用低壓補償方式對10KV或35KV進行補償。

2.4平衡性原則

無功補償技術中的平衡性原則主要表現在兩個方面：（1）使用低壓電容器進行低壓無功負荷的補償，高壓電容器進行高壓無功電荷的補償;（2）在用電設備承擔負荷相對平衡及移動次數較多時且內部無功計算或負荷大于等于100kvar時，采用無功補償，同時應該引進自動補償裝置。

3電氣自動化中無功補償技術的應用

3.1真空熔斷器設計中的應用

真空熔斷器是現代電力系統中較為重要的保護裝置，對于電氣自動化生產而言，真空熔斷器設計的質量具有著十分重要的影響，將無功補償技術應用到真空熔斷器的設計當中，能夠很大程度上簡化熔斷器裝置的構造，并降低整體的投資成本，雖然在技術上還存在一定的不成熟性，但其所發揮的作用確實不可忽視的。利用無功補償技術將固定濾波器和合閘管調節電抗器進行有效結合，使其在原有的基礎上形成一種無功補償裝置，在實際的應用中，能夠很好的保證濾波器中的無功補償所產生的電流始終處于一種平衡狀況，以此來滿足電力自動化系統對功率因數的最大需求，并且還可以在更為短暫的時間內結合系統以及內部電壓對系統進行無功補償操作，可以在對電氣自動化進行推廣的同時，避免一些不必要的能量損耗。

3.2對用電客戶的無功補償

無功補償技術在用戶無功補償中的應用主要可以通過以下方式來實現，即利用無功補償技術對用戶企業內部的配電網進行改造，針對用戶配電網主要的無功功率產生的環節與特點，選取相應的補償技術與補償設備裝置，減少用戶配電網系統中的無功消耗，進而降低電能的無功損耗率，進而減少無功損耗給用戶帶來的經濟壓力，實現良好的補償效果。

3.3對回路電流的無功補償

利用固定濾波器來調節飽和電感器內部的磁能飽和程度這樣可以對流入回路的感性電流繼續逆向改變，最終達到無功補償。在回路中產生的感性電流可以和濾波器發出的的容性電流進行相互抵消，進一步實現電流平衡，之后可以通過將濾波器和電抗器進行電壓串聯，然后調節變壓器的降壓按鈕，對側母線的電壓進行一定程度上的降低，這樣就可以實現無功補償這一最終目標。

4電氣自動化無功補償技術應用的不足

4.1對諧波影響的控制不足

在電氣自動化無功補償技術的應用過程中，無功補償裝置還常常會受到系統諧波的影響，系統諧波對于無功補償裝置最大的危害在于會導致裝置的電容壽命縮短，在實際應用中就會產生更高的維修養護成本，電容一旦損壞，還需要對其進行更換處理，而系統諧波對于電氣自動化設備也可能會造成一定的危害，導致設備損壞幾率的增加，但目前對于系統諧波的控制仍無法達到理想的效果。

4.2無功補償技術自身發展不足

我國無功補償技術的發展水平相較于國際較為發達的國家而言具有著突出的起步晚、發展緩慢、技術完善度與成熟度低、應用環境復雜等特點，這些也是無功補償技術自身方面的不足，在設備性能與技術應用方面還存在著一定的缺陷，尤其是在動態補償效果方面效果并不理想，這也就導致無功補償技術電氣自動化中的應用存在一定的局限性，還需要加快對技術的研究與完善來予以應對。

5提高無功補償技術在電氣自動化中應用效率的措施

5.1做好用戶側的管理

用戶側管理主要是通過加強對用戶的節電意識宣傳教育，使用戶明確無功補償技術應用與節電生產的重要意義，更加注重對無功補償設備與裝置的建設，并能夠從長期效益角度考慮，更好的發揮無功補償技術的積極作用，以保證電氣自動化生產的節能高效發展，實現對生產中電能損耗的有效控制，也為無功補償技術的推廣及發展創造有利條件。

5.2合理確定無功補償容量

在實際的無功補償技術應用中，應對地區實際條件與電網運行特點進行充分的調查與研究，結合實際合理確定無功補償的容量，以保證無功補償功能的有效發揮。在此基礎上，加強對電力新技術的研究與應用，注重對系統諧波的控制，減少諧波對補償容量的影響，實現補償容量的最優化配置，并加強對工作人員專業素質的提升與生產操作的規范化管理，避免因不規范操作所導致的風險因素的發生，保證無功補償的有效性。

6結束語

本文對無功補償技術的一些特點進行了論述，并且介紹了該項技術在電氣自動化中的一些應用，同時這項技術也會有不足之處，在今后應當加大這方面的研究，提高無功補償技術的應用效率，更好的讓這項技術為我國電氣自動化事業發展做出貢獻。

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（作者單位：新疆烏魯木齊石化公司檢維修中心）