無功補償技術在電氣自動化中的應用

文/張鵬飛

傳統的工業電氣控制系統不僅僅需要消耗較大成本的人力以及物力，還對當前的環境造成了一定程度上的威脅。而通過無功補償技術在電氣自動化當中的應用，相關部門可以實現工業生產的低消耗。這不僅僅降低了對資源的損耗，還可以改善工作的效率。本文將圍繞著這一目的來展開，實現無功補償技術的高效利用。

1 無功補償技術內容概述以及電氣自動化發展的現狀

電氣自動化技術的普及，無功補償技術這一個新興的詞語也在進入到這一行業當中。那么，無功補償技術到底是什么，以下將圍繞著無功補償技術的含義以及我國電氣自動化的發展狀況這兩個方面的內容來展開。

1.1 無功補償技術的內容概述

電氣自動化的發展是基于不斷發展的發電業的，可以說電氣自動化的正常運行離不開電力的行業。但是，電氣自動化的但同時伴隨著電力資源損耗嚴重的現象，無功補償技術在這一背景下產生的。它是通過將諸如電容器等的無功電源中的電能轉變為工業生產中所需要的機械的或者是熱能的一種方式。無功補償技術可以大大的提升發電電壓的質量，并且還可以通過改變整個系統內的功率，來減少由于線路過多而帶來的電力損耗。具體看來，無功補償技術還具有以下幾個性能。第一點是能夠自動調控整個系統的電壓，可以改變輸出功率，從而保證了整個電路系統的穩定性以及可靠性。第2點是能夠保護電容器等設備，避免由于高次諧波的作用而產生的過熱現象，從而降低了對設備的損害作用。第3點是它可以大大的節約成本，降低能源的損耗。一般來說，無功補償技術主要包含以下幾個方面。第1個方面是電氣負荷方面的功率因素分析內容，電氣自動化的快速發展離不開電網以及變壓器設備。大多數用電企業都希望通過降低傳輸的損耗功率，降低無功功率所占的比例，提升有功功率。通過這一項技術分析可以實現這一方面的內容。第2個方面是并聯電容器補償無功功率。這一個步驟主要發生在電網以及負荷端之間，在電容器安裝工作完成之后，采用無功補償低無功功率的比例。通過并聯補償技術，更是在極大的程度上提升了相關的功率因數。從而有助于電網企業的可持續性發展。其次，并聯電容器的運用還能夠改善變壓器的電壓調節的方式，從而有助于提升變壓器的質量。

1.2 當前我國電氣自動化的發展現狀

電氣自動化這個詞匯已經慢慢進入到人們的生活中，我國也對這一系統不斷的進行創新以及改善，培養了一套完善的發展體系以及運營模式。我國在電氣自動化領域上取得的成就是值得推崇的，但是不可否認的是，這一行業在快速發展的過程中存在著一些問題。諸如負荷方面的問題，而這一問題的根源主要是由于單相電器功能不足引起的。其次是采用傳統的增多非線性現象已經無法滿足快速發展的電氣自動化系統的要求了。因此，無功補償技術的出現則顯得越發珍貴。此外當前我國各領域也在引進了先進的電氣自動化技術，除去應用較為普遍的工業生產，還包括高速鐵路以及供電所等地區，都在創建先進的電氣自動化模式，引入符合發展方向的無功補償電源內容。為相關行業的發展帶來了新的活力。

2 無功補償技術在電氣自動化中的應用以及改進方案

以上分析了無功補償技術的內涵，并且根據當前我國電氣自動化行業的發展，我們可以得知無功補償技術是符合當前我國發展現狀的一項先進的技術，如何使這項技術更好的應用在電氣自動化領域當中，以下的內容將圍繞這一主題展開。

2.1 無功補償技術在真空斷路器投入電容器中的應用

無功補償技術主要是運用在元器件當中，而真空斷路器這一元件具備著經濟成本較低、操作較為方便等優點。但是也存在著一些問題，其中最為突出的就是在電容器和炸的過程中會產生極高的電壓，長時間的高電壓影響會使得電容器的壽命大大的縮短。因此通過引入無功補償技術，可以對于整個元器件進行再生改造，從而延長了電容器以及開關等元器件的使用壽命。從另一個層面上也可以大大的降低整個電氣自動化系統運營所需要的成本。

2.2 無功補償技術在有源濾波器當中的應用

有源濾波器的主要作用是保證運載的電流能夠符合電源運行的要求。是通過以下的原理來進行的：有源濾波器作用在電子裝置中，使其產生和諧波電流以及與負序電流相反的電流，從而使這兩種電流互相抵消，實現了匹配電流的目的。通過無功補償技術的引入，可以大大的提升電流互相抵消的效果，從而使得無功補償更具備可調節性，也可以保證無功補償的調節速度可以大大的提升。最重要的一點是這種方式并不會出現諧振現象，從而保護了元器件，延長了使用的壽命。但是這一技術仍存在著一些問題，那就是有源濾波器的成本較高，從而不利于這一元器件的普及。這是在應用當中要注意的一項問題。

2.3 無功補償技術在固定濾波器當中的應用

固定濾波器的無功補償是通過與其他期間的配合作用來實現的。比如說固定濾波器與可控飽和電抗器相互結合使用，通過磁飽和的程度，實現對于飽和電抗器的調節。并通過對于感性電流的調節，使得固定濾波器以及可控飽和電抗器二者達到無功功率平衡的狀態，再加上利用相反電流互相抵消的原理，從而使得器件達到無功電流的要求。此外，期間還可以與由晶閘管進行調節的電抗器互相結合使用，通過二者的串聯使得流經的電流達到平衡，從而使得功率因數負荷達到相關的要求。固定濾波器參與下的無功補償技術相對來說具有高度的靈活性以及較長的使用壽命，但是存在著容易出現諧波，從而造成諧振現象的問題。

2.4 促進無功補償技術在電氣自動化當中應用的改進方案

促進無功補償技術在電氣自動化當中的應用，首先是要提升相關的技術。具體的應用以及原理上文已經有所提及。但是僅僅只靠技術的提升是不能夠實現無功補償技術全面普及的，因此相關的部門還要提升對于無功補償的重視程度。相關部門要認識到無功補償所帶來的優勢，在使得整個電氣自動化系統獲得最佳補償量的同時，還要在最大程度上的縮減無功功率的損耗。其次是要加強對于電網設備的管理，通過嚴格的工作流程以及監管體系來保證成功無功補償技術得以落實，保障無功補償技術能夠在電氣自動化建設當中發揮重要的作用。這對于提升電能的應用率，提高電氣自動化系統的效益是有著極大的作用的。第4點則是要不斷的提升無功補償技術的應用效率，這也是無功補償技術的關鍵。相關的部門也應該對這一技術不斷的創新，實現無功補償技術的不斷延伸，努力使其覆蓋到電力企業所工作的方方面面當中。比如說可以對諧波進行無功補償技術的引入，這樣一來也可以減少整個電氣自動化系統的無功功率的損耗。

2.5 無功補償技術在變電站中的應用

對于變電站而言，無功補償技術的應用主要是為了保持電網無功功率的平衡，其一般為變電站提供集中補償無功功率，該階段選擇的無功補償裝置主要有同步調相機、并聯電容器與靜止補償器等，其同樣可以選擇SHFC型高壓無功自動補償裝置。同時，將并聯電容器組安裝在6kV-10kV變電站Ⅰ段與Ⅱ段之間的母線上，并根據電壓質量自動投切電容器，以確保母線電壓維持在規定范圍內，避免變電站配電網電力體系出現過壓問題，導致配電網母線無功損耗降低，進而有效優化電網的運行環境，在提升變電站配電網運行功率的同時，確保電網的經濟效益。這種無功補償技術被廣泛的應用于變電站10kV母線上，具備方便維護、容易集中管理等特點，可以有效提高電網電能的質量。

3 總結

以上分析了無功補償技術在電氣自動化中的應用的相關內容。隨著時代在進步，人們對于變頻調速技術已提出了許多不同新的要求，希望各技術部門不斷的改進，瞄準時代發展的潮流，提升電氣自動化控制中無功補償技術的技術含量，從而為工業生產以及電氣自動化技術的發展帶來更高的效益。