电气自动化中无功补偿技术的应用

现在我国电气一体化的相关技术在不断的研发，这项技术实现了新的突破，无功补偿技术已经成为常见的技术。无功补偿技术指的是在完善电气工作的基础上，降低电路的耗损，起到节能的效果。本文主要分析电气自动化中的无功补偿技术，结合应用进行分析。

【关键词】电气自动化 无功补偿技术 应用

近年来，我国的经济发展非常迅速，电气自动化技术的发展速度也非常快。然而，目前我国的电气自动化技术发展中还是存在着些许问题，如线路的耗损等，无功补偿技术可以解决这些问题，提升电气生产的效率，防止技术资源的耗损。

1 无功补偿技术的基本原理

在各类设备运行中，视在功率S通常用来表示电气设备的容量，它说明的是电气设备可能转换的最大功率，在功率的输出环节中，不仅仅要采用有功功率P，还要输出无功功率Q。有功功率指的是将电能直接转化成其他形式的能源，如热能或者机械能。无功能率指的是电能不会产生消耗，只是将电能转化成其他形式的能源，它们之间的关系是：。在电网中，这种转换呈现周期性特征。在无功补偿技术中，可以使电网中的电能得到充分的利用，降低无功功率的流动，从而在无功功率的输送中产生变压器和线路的损坏。

2 无功补偿技术的实现方式

在电路中，能量的转换是在两种不同的容性功率之间产生，如果容性负荷输出无功功率，就能对感性负荷进行补偿。在电力系统中安装无功补偿设备，可以降低能耗，而且还能提升电气设备的输出功率。通常情况下，无功补偿的方式有三种：

（1）集中补偿的方式，这种补偿方式是在并联的情况下，将电容器安装在高压和低压的输电线路中。

（2）分组补偿，这种补偿方式是在并联的电路中，电容器安装在用户的车架电平和变压器的低压侧。

（3）单台电动机的补偿，这种补偿方式是将并联电容器与单台电动机连接。

3 无功补偿技术在电气自动化中的主要作用

3.1 降低电能消耗

在各类设备的使用中，无功补偿技术的采用在一定程度上降低能耗，防止产生不必要的浪费，还能降低用户的电能浪费显效，确保电气系统可以安全的运行。

3.2 实现对电力系统的无功功率的补偿

在无功补偿技术的应用下，电网运行的功率得到了很大的提升。在设备的不同运行中，各类设备都会输出无功功率，实际的电压如果与额定的电压相近，那么設备就会产生与实际电压数值相差不大的无功功率。在无功补偿装置的使用中，除了可以对无功功率进行补偿外，还能完善对电力系统的保障，确保电力系统安全和稳定的运行。

3.3 无功补偿技术可以减少用电设备的设计容量

无功补偿技术在一定程度上可以减少线路的损失，在对电力设备型号的选择中，借助无功补偿技术，可以实现成本的有效控制。当功率增加时，电容器的容量也会相应的增加。而且，在无功补偿技术的采用中，功率的因数增大，可以降低输电线路在无功功率的传输中产生损坏，确保电力系统顺利的对功率运输。

4 无功补偿技术在电气自动化中的应用问题具体应用措施

4.1 应用问题

现在，我国技术人员在进行无功补偿技术应用的环节中，一般都是在变电站中应用，这就导致了电流传输必须要实现远距离，发电厂在进行无功电流传输的环节中，需要先将无功电流传输到变电站，然后再传输到低压变电站中，这就导致无功电流的传输路径非常长，导致无功补偿技术的效率非常低。而且，各类变电站在进行无功补偿技术应用的环节中，他们采用整组投切的方式进行，不能根据电力负荷的变化情况分析，导致补偿存在很大的误差，不能进行精准的补偿，导致补偿不足或者补偿过度的情况。在无功补偿技术采用中，存在不合理的情况，导致无功功率在系统的低谷负荷情况下使用，导致电网出现很大的损耗，电网不能稳定的工作。

4.2 对配电网低压位置的电容器进行补偿

结合目前我国电气自动化使用的情况，对无功补偿技术中存在的相关问题进行分析，技术人员应该完善各项操作，在安装的各个环节中，应该确定好配电网低压的位置，对电容器的补偿方式进行完善，从而确保变压器线路和电容器的输出功率都有所提升，在实践的环节中，使无功补偿技术的效果更好的发挥出来。在对配电网低压段的电容器组采用无功补偿方式中，操作人员应该充分的分析无功电流，尤其是无功电流在经过变压器的环节中，会产生大力的电力资源的耗损，这时应该采用系统化分析的方式，降低变压器和线路对电能的损耗。在配电网低压段，要对电容器组的配置情况进行科学的分析，对耗电情况进行准确的判断，在对供电设备的实际情况分析的基础上，对电容器正确的组接，才能实现正确的补偿方式，将无功补偿在电气自动化技术中的效果真实的展现出来，提升电网在电力系统中的功率，对输电环节中电网产生的电力耗损进行严格的管控，确保电网运行的环境得到改进，使整个电网系统稳定的运行。

4.3 完善电网节能降耗的工作力度

相关的技术部门要对电网节能降耗的力度完善，对电气自动化设备的结构进行创新，在传统的无功补偿技术的基础上，对节能降耗的实践活动进行大力的推广。技术部门在电网运行中，应该完善节能降耗的技术，将节能降耗技术与无功补偿技术有机的结合，建设无功补偿的装置。在混合型的无功补偿装置中，设计电力系统，根据电气设备的实际用电情况，对电容器进行调整，从而确保电网的外部运行环境非常的稳定，使整个配电网的输电效率得以提升。

4.4 完善变电站无功补偿的实际容量

工作人员应该结合一个地区的具体的用电情况，对变电站的供电量进行记录，从而对无功补偿的容量进行调整，确保无功补偿的容量与变电站实际的供电量协调起来。变电站的工作人员应该对无功补偿的具体情况进行记录，然后结合数据进行分析，对各类检测仪器进行合理的使用，结合智能化技术，从而完善相关的操作工艺，从而使补偿变电站的负荷设备和变压器不会产生超额的电力消耗。如此一来，变电站设备的寿命会延长，在一定程度了提升了电力企业的经济效益，而且整个输电设备和线路的耗电量可以得到控制。

4.5 完善用户对无功补偿技术的控制和管理

（1）在电气自动化用户使用相关设备的环节中，应该对无功补偿技术进行大力的宣传工作，提升他们对无功补偿技术的应用，防止电力资源的大量消耗，从而使自身的经济效益可以得到提升。

（2）如今，无功补偿技术实现了高速的发展，在不久的将来会有很多先进的与无功补偿技术相关，各类无功补偿的装置会不断的满足人们的需求，促进电力企业的经济效益提升。

5 无功补偿技术在电气自动化中的设计方法

5.1 晶闸管调整方式

在对晶闸管调整的环节中，要确保与滤波设备的稳定性结合起来，从而可以对电抗器的饱和性进行分析，由于磁饱和产生后，会对回路的感性电流产生很大的影响，导致并联的滤波器中会产生大量的阻碍，导致功率不能达到平衡。这个时候，可以不定期的对滤波器进行调整，在一定程度上可以降低晶闸管的负荷，而且可以提升系统的处理速度，但是在这个环节中会有大量的滤波产生。

5.2 结合稳定滤波器、电容器调整压力的方式

這种方式在使用之前，应该对变压器的低压部分进行相应的调整，对两侧的母线进行合理的分析，从而确保母线与滤波器的连接完善，从而实现无功功率的改变。但是在对滤波器稳定的情况中，相关的技术还不是特别的成熟。

5.3 稳定过滤谐波装置与可控制饱和电抗器结合的方式

在对晶闸管和电抗器串联后，可以对功率起到平衡的效果，而且额外容性无功功率的补偿电流会保持恒定，从而使功率因素可以满足设备的需求。但是这项技术的投入时间非常长，而且在操作中有些复杂，会产生一定的风险，造价也比较高。

6 结束语

无功补偿技术在电气自动化中得到了广泛的应用，但是在具体的应用中还存在一定的问题，应该进一步完善其效果。

参考文献

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[4]李宏，董瑾.无功补偿技术的研究[J].现代电子技术，2011，34（06）：175-178.

作者简介

赵洧（1966-），女，江苏省泰兴市人。现为南京工业职业技术学院副教授。研究方向为电工电子等。

作者单位

南京工业职业技术学院 江苏省南京市 210023