新时期无功补偿技术在电气自动化中的应用研究

陈武祥 褚飞飞

摘 要：随着我国社会经济的不断发展，电气自动化技术在众多行业中得到了广泛应用，使我国社会经济得到了快速的发展。无功补偿技术作为电气自动化行业中的重要技术之一，主要是充分利用自动化技术中的相关特征，利用无功、谐波等对系统进行补偿，以此来减少电力损耗，为电气系统的运行提供更多的安全保障。

关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0157-01

引 言

随着电力自动化技术和设备在电力行业的广泛应用，动态无功补偿技术和谐波治理技术越来越突出。传统的静态无功补偿和无源滤波静态配置不能满足要求，动态无功补偿技术的出现和应用为解决这一问题指出了方向。

1 无功补偿技术的概念和作用

1.1 概 念

无功补偿技术主要是在不损耗电能的条件下，应用电容器等多种无功电源，将电能转变为机械能或者热能等能源，以此提高电压的质量，减少线路的损耗，有助于电力系统经济效益的提升。对于电气自动化系统而言，无功补偿技术的主要应用形式如下：在自动化设备中安装相应的无功电源，通过动态补偿，改变系统内的无功功率，减少电能在线路中的损耗。

1.2 作 用

1.2.1 减少投资

无功补偿可以减少企业在电气自动化设备上的投资。因为无功补偿可以降低电路中的无功功率，提升电路功率的转化，进而提升功率因数。一旦功率因数得到提升，那么变压器的运转效率就能提高，设备运行对变压器的要求就会降低很多，这样就节省了输变电设备的开支。

1.2.2 提高电压质量

电压质量主要由电压损失量决定，电压损失越少电压质量越高。而无功补偿正是通过减少电路中无功功率的传输，进而提高功率因数，最终减少电压损失，保证电压质量。所以，无功补偿能够有效提高电压质量。

1.2.3 提高传输能力

电路传输能力的一般定义为：在一定的有功功率下，功率因数反比于电路中的传输电力功率和视在功率。如果使用无功补偿，那么就能够增大功率因数，降低实际功率，提高电路的电力传输能力。

1.2.4 减少用电费用

我国对功率因数有相应的规定，如果用户端的功率因数低于规定值，用户会受到一定的惩罚。为了节省费用，降低损耗，适当的功率因数是非常必要的。无功补偿就可以提升电路中的功率因数，降低不必要的电路损耗。

2 无功补偿技术在电气自动化中的应用

2.1 变电站无功补偿

在无功补偿变电站中，变电站位于区域供电中心，具有输电线路电压等级的分级配置。因此，变电站无功补偿应遵循补偿和接近原则，以保证该区域的输电线路电压。在综合平衡的基础上，适当提高无功补偿效率。在无功补偿装置中，变压器容量应满足110kV主变压器的电压负荷。无功补偿容量控制在变压器容量的10～30%之间。当变压器容量为40MVA时，应增加无功补偿次数，以满足变压器安全运行的需要，保证电力系统的正常供电。

2.2 回路电流无功补偿

回路电流的无功补偿是通过电磁感应的原理，通过相应的滤波器和电感来调节电磁能的饱和程度，通过感性电路改变回路中电流的大小，从而有效实现对回路中电流的补偿。回路中由电磁感应现象产生的感性电流和滤波器的容性进行充分中和，实现电流的大小平衡，通过滤波器对相关电路及对变压器进行调节，实现电压的衰减，实现最终的无功补偿效果，有效提高电力的传输效率，降低损耗，减轻用电客户的电力成本压力。

2.3 电力用户无功补偿

电力用户的无功补偿主要有三种类型：集中补偿，分组补偿和个人补偿。①注意赔偿。集中式补偿是指在配电室的低壓侧或用户变电站的总线上安装电容器组。可以安装在变压器的高压侧。集中补偿无功功率变压器的损耗，及时可大大减少主干线上无功功率的情况，减少输电浪费，增加变压器的有功功率负荷，同时集中补偿可调节无功传输线在自动切割设备和集中补偿电容的过程中的功率补偿能力。它可以有效减少电力系统无功补偿的不足。而且，由于电容器组容量的确定，无功补偿量正常，设备利用率高，使用时间长，便于设备的维护和保养。无功补偿的好处是很好的。②数据包补偿。数据包补偿是将安装的电容器分组并安装在总线上的数据包补偿形式。分组补偿是电力系统中色散补偿的一种形式，确保各组变压器无功补偿总体平衡，减少上级线路的无功功率，减少线路和变压器损耗更高，能够有效保证稳定性和电力系统运行安全。个人赔偿。在各个电气设备的并联补偿中，电容器的补偿能力与电容器并联，设备的无功功率负载在附近进行补偿。由于单次补偿为无功补偿，单台电力设备的电容可以与电机的输入，输出状态保持一致，从而及时补偿电机的无功损耗，减少配电网中的无功损耗。因此，个别补偿适用于大中型异步电机。对于小型异步电机，个别补偿的应用受到限制。

2.4 配电线路无功补偿

在电力系统中，合理的配电线路规划不仅可以保证电力系统运行的安全，而且可以大大提高电力运行的效率。配电线路无功补偿的主要目的是及时补偿支路的无功损耗，减少电力系统的功率损耗。在配电变压器分支无功损耗的情况下，有几种方法可以确定分组的补偿容量。①种是选择大负载的分支作为补偿点。②配电变压器的小分支，应根据分支的实际需求进行补偿。③配电变压器的无功损耗主要由用户补偿。当用户自己的补偿不足时，不能从中继线获得电力。因此配电线路的无功补偿应与无功功率变压器的空载损耗相匹配，以确定无功补偿容量不足，可能导致线路无功补偿不足。增加电力系统的损失。

3 结 语

总之，在电子自动化发展与日俱增的今天，电气自动化的发展也应该跟上脚步。无功补偿技术作为电气自动化中应用较为广泛的一种新兴技术，能够有效降低电路中的电能消耗，对电气自动化的发展有着较大意义，所以相关人员应该首先针对该技术展开研究，使无功补偿技术同电气自动化更加契合，以便能够充分发挥无功补偿技术的效益，最终提高电气自动化技术水平。

参考文献

[1]王 玲.无功补偿在电气自动化中的应用[J].新技术新工艺，2015（6）：76～78.

[2]王 岳.试论电气自动化中无功补偿技术的应用[J].企业文化（中旬刊），2015（5）：263.

[3]张军涛.对电气自动化中无功补偿技术的相关问题分析[J].建材与装饰，2015（33）：119.

收稿日期：2018-9-15

作者简介：陈武祥（1986-），男，浙江丽水人，研究方向为电气自动化，任技术员。

褚飞飞（1987-），女，浙江德清人，研究方向为电气自动化，任电气技术员。