无功补偿技术在电气自动化中的应用

姚景昆，郑 秀

（河南工学院，河南 新乡 453000）

0 引 言

随着科学技术的快速发展，无功补偿技术孕育而生。将它运用于电气自动化，能够解决电气自动化面临的不足。电气自动化系统自身含有一定的负荷特性，因此能够促进无功补偿技术在谐波或者负序中的运用。此外，将无功补偿技术运用于电气自动化，具备较广泛的特性，不仅能够提升电气自动化系统运用的安全性，还能降低能源消耗。因此，把无功补偿技术运用于电气自动化中具备现实性作用。下面将进一步对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行阐述和分析。

1 无功补偿技术在电气自动化中应用的目的

1.1 减少能源消耗

将无功补偿技术运用于电气自动化，能够有效减少能源消耗。应用过程中，无功补偿技术能够避免电力设施在运作时无功功率上升造成的电能消耗增多，还能减少用户电能的应用率，确保电力设施安全运营。

1.2 实现电力系统无功功率的补偿

应用无功补偿技术能够实现对电力系统无功功率的补偿，提升电网运营功率占比。在各个运营环境下，诸多电气自动化设施都含有无功功率。例如，假设真实电压和电力设施额定电压相吻合，这时在应用电力设施的过程中，电力设施将产生和真实电压值相吻合的无功功率[1]。借助无功补偿技术，能够有效实现对无功功率的补偿，同时保障电力设施的顺利运营。

1.3 降低电力设施的设计容量

无功补偿技术作用下，能够降低电力设施设计容量，同时减少对电力设施自身的影响。站在电力设施自身角度来说，把无功补偿技术运用其中，能够确保在原始功率不发生改变的环境下，实现对成本的把控。例如，假设原始的功率为cosΦ=0.8，将其增加到cosΦ=0.95，这时1 kvar电容器将会和添加了0.52 kW的容量相吻合。在运用无功补偿技术的过程中，还能实现功率因素的提高，减少输电线路的消耗，进而优化电力设施有功功率的输送率。无功补偿技术工作原理见图1。

图1 无功补偿技术工作原理

2 无功补偿技术存在的问题

2.1 相关技术有待完善

从无功补偿技术自身角度来说，它作为一项现代化技术，在研发方面还有待优化和完善。因此，将其运用到电气自动化系统中，将会出现诸多问题。特别是针对真空断路器设施来说，在进行合闸时，因为无功补偿技术有待完善，将会形成一定量的高电压，给自身动态补偿作用的发挥带来约制，也阻碍了无功补偿技术在电气自动化系统中的应用和发展[2]。

2.2 变电站补偿电容量方式不合理

因为发电站进行发电时向高压电变站传送无功电流的距离较长，所以将会给无功电流的传送效率带来一定影响。由于进行传递时需要经过两个以上的变电站后才能将其穿入到高压变电站中，所以此过程将会使无功电流传递效率逐渐提高。在进行电流传递时，将会出现电容量补偿现象，而应用的传递形式主要以整组投切为主。这种方式将会给负荷均衡转换带来一定约制，且因受到功率因素不高等因素的约制，还会形成一定的补偿[3]。另外，传递时，应用倒置形式也会使得电网受损率逐渐增大。

2.3 对电气自动化系统影响大

在电气自动化系统运用过程中，把无功补偿技术运用其中，将会给电气自动化系统带来两方面影响。第一，将会导致电气自动化系统形成谐波，而谐波的出现将会给电气自动化系统运用造成负面影响。它在电气自动化系统运营环节中容易使无功补偿设施中电容出现问题，进而影响无功补偿设施的运作，使得电容应用周期逐渐减少。第二，加大电力企业维护成本的投放力度。因为电气自动化系统在运营时自身将会形成一定的谐波，所以会给系统运营带来约制。

3 无功补偿技术在电气自动化中的应用

3.1 完善真空断路器设计

在无功补偿技术的作用下，实现真空短路的规范设计，不但能够降低成本投放，还能实现整体框架的优化。运用这种设计方式，可以给投资人员节约成本提供条件。但是，从实际角度来说，这种方式在应用过程中将会存在一定的技术问题。利用无功补偿技术，可以把合闸管调节电抗器和固定过滤器进行融合，进而产生一个全新的无功补偿设施。应用时，不但可以保证过滤器中无功补偿形成的电流置身于相对制衡的状态，还能迎合电气自动化系统对各个功率因素的要求，可在较短暂时间内，结合系统和内部电压对系统无功补偿技术的运用，在促进电气自动化系统全面应用的基础上，降低能源消耗[4]。真空断路器设计流程见图2。

图2 真空断路器设计流程

3.2 实施电力用户补偿

在对电力用户实施补偿时，主要采用两种方式。一是经过补偿，是把电力功率因素把控在合理范畴内，并能获取一定的电力费用补偿。借助有关政策，提升社会群众节约用电意识，以达到电力用户不公补偿的效果。这样不但能够极大限度地减少能源消耗，还能一定程度上解决当前电力应用紧张现象。二是在用户内部配电网中应用无功补偿技术，可以减少无功消耗，降低电量消耗，进而缓解电力用户的经济负担。

3.3 加强回路电流无功补偿

借助固定滤波器低饱，实现对饱和电感器内部磁能饱和程度的调节，以此实现传入回路感性电流的转变，进而起到无功补偿的效果。从回路角度来说，将会形成一定的感性电流，这样能够与滤波器中没有应用完的电容性加以消除，达到电流制衡的目的。之后把过滤器和电抗器进行融合，调节变压器，在某种程度上实现母线电压的减少，进而全面落实无功补偿标准[5]。

4 完善无功补偿技术在电气自动化中的应用措施

4.1 提升用电客户的节能意识

无功补偿技术的作用在于，在对电能进行补偿的过程中，应该让电力用户明确节约用电的必要性，树立良好的节约用电意识。即从电力用户的自身角度出发，明确无功补偿技术和电气自动化融合的作用。此外，要让电力用户意识到在对无功补偿技术进行应用时，对社会发展烦人促进效果，从而可以使其在用电时秉持端正的态度，时刻注重电力节省，从而实现电力的规范应用。

4.2 满足用电客户的用电需求

在进行无功补偿技术应用时，应该迎合电力用户用电需求。所以，电力企业在对变电站设计的过程中，应该根据各个领域的用电状况明确无功补偿容量，在此基础上充分发挥无功补偿技术自身功效[6]。此外，电力企业在对有关设施选择的过程中，也应该结合无功电流补偿容量情况进行挑选。只有满足相关标准，才能达到无功电流传送的效果。在进行零部件选择的过程中，也可以结合有关要求进行。但值得注意的是，在进行无功电流传递过程中，应该做好电气自动化内部谐波把控工作，降低其对电气自动化系统的影响，保证传送工作顺利落实。如果此环节存在问题，必将给整体无功电流传送带来不利影响，进而损坏电气自动化系统中部分零件，从而给电力企业带来经济损失。

4.3 加强相关人员的专业培训

从无功补偿技术自身角度来说，它作为一项现代化技术，要将其顺利应用于电气自动化系统，应该做好电力企业有关职工的专业培训工作，进而实现有关职工专业技能素养的提高。此外，在对相关职工进行专业培训的过程中，应该结合工作真实情况和需求加以专业性培训，如安排专业水平高、工作经验丰富的职工对企业内部员工加以专业培训；而对企业职工实施培训工作的过程中需要事前进行分组，根据工作内容和流程实现培训；完成培训工作后，要考核企业职工培训内容，制定完善的激励政策，对考核结果优异的职工给予一定的奖励，以起到的激励的效果，调动企业职工的工作积极性，提升工作效率，从而促进电力企业健康发展[7]。

4.4 应用低压端配置电容器组

发电厂在开展无功电流传送工作时，应该充分注重功能和电能，在保证传送过程中实现传送效率最优化，防止无功电流在传送环节出现变压器或者线路受损现象。可在低压端设施中安装对应的电容器组，进而达到电容补偿的效果，如图3所示。

图3 电容器组保护装置

5 结 论

将无功补偿技术运用于电气自动化系统，不但能够有效提升电网整体性，还能减少电能消耗，达到节省电能应用的效果，在保证电气自动化系统安全运营的同时，实现电能的充分应用。随着我国科学技术的全面发展，无功补偿技术必将在电气自动化领域中广泛应用和普及。

参考文献：

[1] 盛剑辉，李海玲.电气工程及其自动化无功补偿技术的实际应用[J].江西建材，2018，（1）：173，175.

[2] 李 颖.刍议电气自动化中的无功补偿技术[J].通讯世界，2017，（22）：225-226.

[3] 王 帅.无功补偿技术在电气自动化中的应用及相关问题研究[J].中外企业家，2017，（21）：135.

[4] 彭雨轩.无功补偿技术在电气自动化中的运用[J].住宅与房地产，2017，（3）：286.

[5] 徐 渠.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].智能城市，2016，2（12）：100.

[6] 熊世赋.电气自动化中无功补偿技术的应用探究[J].黑龙江科技信息，2016，（34）：8.

[7] 魏培果.配电网无功补偿技术在电力自动化中的应用[J].电子制作，2016，（23）：90，92.