试析无功补偿技术在电气自动化中的应用

摘 要：针对目前电气自动化中无功补偿技术应用过程存在的问题，本文以实际工程项目为例，分析了无功补偿技术在工程电气自动化建设中的功能优势，并提出了具体实践的措施方法，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，只有在明确无功补偿技术整体应用功能与优势的情况下，才能与工程项目的实际建设需求结合起来，以提高电子自动化系统运行的可靠性。

关键词：无功补偿技术；电气自动化技术；机电安装工程；有源滤波器

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）32-0097-02

引 言

电气自动化，作为满足各行各业发展对电力系统运行安全可靠需求的关键，其建设使用过程易受所处环境条件因素复杂，而出现不稳定性变化。为此，研究人员应对以往机电安装工程应用电气自动化无功补偿技术情况进行分析，即在明确技术运用功能与优势的情况下，将无功补偿技术的运用效果充分发挥出来。这是推动涉及行业快速稳定发展的重要科研内容，相关人员应将其更多地作用于不同建设要求与环境条件的机电安装工程，进而实现电力系统运行控制的优化目标。

1 行业背景

笔者从事机电安装施工管理多年，项目涉及制糖业、造纸业、化工厂、热电站等领域，每个项目的供配电系统也是各不相同，由于机电安装工程电气施工涉及内容众多，因此，研究人员应从电气自动化角度来控制工程电气系统运行的稳定性。要想实现此目标，工程建设者应将无功补偿技术充分利用起来，即在明确其技术运用功能优势的情况下，来使其作用效果充分发挥出来。

2 电气自动化中无功补偿技术的应用功能及优势

（1）当机电安装工程的电气自动化建设在三相负载作用下出现了不平衡条件，无功补偿技术能够对三相视在功率进行平衡，进而改善工程电力系统的运行稳定性能。这里的稳定性能是指抗干扰性和整体性能[1]。

（2）由于电力网是由大量电力输电线路组成，因此，可划分为高、中、低三种模式进行控制。经实践证实，高压电网与低压电网的流动电压稳定性不高，将无功补偿技术运用于其中能够改善电气自动化系统运行的安全可靠性。如此，电力系统就可在此技术条件下以安装状态运行，进而保证涉及系统的输电质量。此外，在实际运行过程中，无功补偿技术的运用还应配备相应的调压器，以与技术相配合，进而大幅提升系统运行的抗干扰性能与整体性能。

（3）当无功补偿技术运用于本机电安装工程的电气自动化控制，还可改善电网与负载的功率因素，并尽可能减少各个用电设备的电容量，最终实现节能与降低造价的目标。

（4）运用无功补偿技术后，还能为电力系统运行配置相应的静置无功补偿器。如此，不仅能够调控电气自动化运行中的电网电压，还能为电气自动化运行中的电容器与电缆设备提供安全运行的保障。从整体角度来看，技术运用有效防止了因高次谐波给系统局部运行带来的发热故障发生。

故而，电气自动化技术人员需将无功补偿技术充分重视起来，以满足机电安装工程电气自动化系统建设的安全稳定要求[2]。

3 无功补偿技术在电气自动化中的应用控制策略

3.1 技术实践途径

3.1.1 电抗器、电容器以及固定滤波器

工程电气自动化安全建设人员应通过控制连接于低压母线上的变压器、电抗器以及滤波器，来控制与调节电压，进而改良系统无功的出力过程。在具体的调节过程中，应通过分接开关的晶闸管与无载调节来实现通断控制。此外，该运行方案的运用，还能为电气自动化提供稳定的滤波与无功功率。

3.1.2 变压器与固定滤波器的调节

上述两种设备利用晶闸管的高漏抗变压器来维持运行效果。这是因为，系统运行过程消耗的能量较大，技术人员应结合工程项目的实际情况进行选用。

3.1.3 固定滤波器与可供饱和电抗器

当无功补偿技术采用此配置方案，实质上，就是对饱和电抗器中的磁饱和程度进行控制，以调整作用于回路的感性电流。此外，还应尽量将处于并联状态滤波中的剩余容性无功功率与感性电流进行抵消，进而使其运行处于平衡状态。此方案作用于实践的优势在于，能够以长期稳定状态的固定滤波器作用于并联滤波支路。但此过程形成的谐波会对设备带来一定影响，即导致运行噪声较大。

3.1.4 静止无功发生器

该设施能够将多重化技术与脉冲宽度调制技术集成运用，从而与传统交换虚拟电路和电阻温度系数区分开来，即谐波含量较低，不会对电网运行造成二次污染影响。在安全性方面，由于运行过程无功发生器被作为電流源，因此，不会与系统阻抗发生谐振效应，具有不可提高的安全控制效果。此外，静置无功发生器还能实现电气自动系统运行的负载不平衡、负载谐波以及负载无功等功能补偿。由于其响应时间多在5ms以内，因此，能够在较短时间内实现从额定容性无功功率到额定感性无功功率的转换目标，进而使响应速度能够以快速状态完成冲击性负荷的补偿控制。如此，电气自动化运行过程出现的问题，就能通过及时有效的补偿控制，来保证工程建设的安全可靠性[3]。

3.2 技术控制措施

3.2.1 技术方向与方式调控

电能质量虽然是判断电网系统运行稳定性的重要指标，但多数情况下，电气自动化系统的无功问题是由阻抗与公路因素所致。因此，无功补偿技术人员应采用AT供电方式来达到电气自动化的无功补偿预期。具体来说，就是利用晶闸管电子开关来进行电容器的投切处理，并采用SCOTT变压器来减少较长辐射路线上的运行负序问题，进而强化电能控制质量。

3.2.2 并联混合有源滤波器

作为当前电气自动化市场环境中较为先进的混合式补偿方案，并联混合有源滤波器，能够解决因电力牵引负荷所带来的稳定性影响，进而控制电力滤波器的补偿量，以避免超出额定值问题的出现。换句话说，就是混合APF与LC技术后，协调大型电气自动化系统的补偿效果，进而对谐波落实注入式的无功补偿。该补偿方案的运用，能够有效节约成本，进而高效作用于低压电网环境。

具体的技术运行实践过程，应确定正确有效的补偿方案。由于配网无功分配补偿主要作用于配电变压器装置，因此，可将电容器组安装至配电变压器的低压引线部位。此过程，因电容器容量较小，所以，技术人员可不考虑保护装置、合闸通流以及过电压等问题带来的影响。只需将电容器组与配电变压器一并进行投、撤，而后，经变压器低压绕组设施来完成相关的放电控制过程。在计算无功补偿过程中，技术人员应在配电变压器部位设置小型且分散的补偿电容器。如此，电动机设备形成的无功功率，就可用于用户补偿数值的确定。值得注意的是，基于对变压器空载状态的考虑，应保证电容器容量与无功功率相符，以此来保证补偿数值确定的精准性。

相关设施的安装过程，应考虑所处的用电环境，多数情况应将低压电容器安装至配电变压器与低压出线杆的横担部位。当电容器电压增加时，相关人员可安装一个小型支架来对低压电容器进行固定。当完成低压电容器的安装后，就可将电容器出线头连接至配电变压器的低压引线部位，进而通过相关补偿线路的数据资料来控制电容器的辅助设备数量和安装数量，以及相关规格型号等。这样一来，就可为后续的总体预算提供重要的数据信息[4]。

4 结束语

综上所述，无功补偿技术在电气自动化中的运用，需安装与补偿方案合理制定角度入手，来使无功补偿技术的运用效果起到事半功倍的作用，进而达到机电安装工程的建设使用目标。

参考文献

[1]张筱璐，杨雨佳.新时期无功补偿技术在电气自动化中的应用研究[J].内燃机与配件，2018（07）：210～212.

[2]孙永芳，张 刚.基于电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J].自动化与仪器仪表，2016（12）：198～199.

[3]王 玲.电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J].新技术新工艺，2015（05）：93～95.

[4]张建平.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].机电信息，2012（06）：10～11.

收稿日期：2018-10-18

作者简介：莫若荷（1984-），男，工程师，本科，主要从事工程施工管理工作。