电气自动化过程中无功补偿技术的相关分析

郭奉凯（山东商务职业学院,山东　烟台　264670）

电气自动化过程中无功补偿技术的相关分析

郭奉凯
（山东商务职业学院,山东烟台264670）

摘要：随着社会主义市场经济的迅速发展，科学技术的不断进步，电气自动化技术应用的范围也越来越广，无功补偿技术在电气自动化中的广泛应用，不仅可以有效地降低电力系统的电能损耗，提高电气自动化的功率因数，还可以保障电力系统供电的质量。文章主要对电气自动化中无功补偿技术的特点、技术等做了简要的分析，就其应用过程中的内容进行探讨，并提出建议。

关键词：电气自动化；无功补偿技；应用过程

无功补偿技术是通过提高电力负载功效来减少线路电能消耗的一门技术。近年来随着科技的进步和电气自动化程度的不断加深，必须加大无功补偿技术在电气自动化中的应用范围，才能使功率因数得到有效提高，负序得到有效降低，才能形成科学的滤波通路，抵消或滤除指定谐波。

1电气自动化中无功补偿技术的特点及作用

1.1电气自动化中无功补偿技术的特点

在企业的生产机械中采用无功补偿技术最多的设备为异步电动机、变压器等，在电网无功功率量的取向中，异步电动机和变压器都占了80%，其他机械设备才占了20%，由此可见企业无功功率主要消耗在异步电动机和变压器中。在企业电气自动化的无功功率的补偿中主要采用的是无功补偿技术，这种技术的应用可以有效地提高企业用电功率的因数，降低企业用电设备的成本。

1.2电气自动化中无功补偿技术的作用

电气自动化的普及，不仅促进了市场经济的快速发展，增加了国民收入，还极大地降低了工作人员的操作难度，为企业生产减少了人力物力的成本投入，增加了企业的经济效益；同时还提高了电气自动化的安全性，为安全生产提供了有力的保障。随着电气自动化技术水平的不断提高，在电气自动化发展中呈现出了越来越多的问题，电气设备中电能资源的过度浪费，已经引起了社会的高度重视。电气自动化中无功补偿技术的大量应用，可以有效地降低电气设备的电能消耗情况，完善电气自动化体系，确保国民经济和社会主义现代化建设的健康发展。

2　电气自动化中无功补偿的关键技术

（1）功率因数是指电力网中通过线路、变压器的视在功率功率供给有功功率所占百分数。在电力网的运作过程中，功率因数的大小直接影响着有功功率的供给量，影响着有功功率的损耗情况。如功率因数越大，电力设备就越能为有功功率提供大量的视在功率，就越能减少无功功率的传送，极大地降低有功功率在电力运行中的电能消耗，就能提高用户当前的功率因数，充分发挥电力设备的功能，提高电压的质量。

（2）在电气自动化无功补偿技术中并联电容器也占有重要地位。并联电容器无功补偿是为了更好地节约电能和提高供电的质量，主要方法是通过提高用电负载的功率因数，减少电力网的用电损耗，目前这种节电方式已经得到了人们的广泛认可。通过提高功率因数不仅能够减少有功功率的消耗量，还能减少无功功率的消耗量，同时还能增加变压器和电力线路容量的利用率，这就有利于并联补偿电容器与补偿设备之间的连接，提高电力功率因数。

3　电气自动化中无功补偿技术的应用

3.1无功补偿技术应用的主要方案

在电气自动化无功补偿技术的应用方案主要有两种：真空断路器投切电容器和固定滤波器晶闸管调节电抗器。在真空断路器投切电容器的补偿方式中在高压电容器中装有熔断器，主要起到高压电容器击穿的短路保护作用。降低电容器组合闸产生的电流冲击时，可采用串联电抗器的方式。这种无功补偿技术方案的应用可以有效地减少电气工业的成本投入，可以实现对高压母线前主变压器、高压线路及电力网用电的有效补偿。

使用固定滤波器和晶闸管调节电抗器的无功补偿方案主要是提高功率因数，这种方案的使用可以减少晶闸管的使用数量，增长固定滤波器的使用寿命，调节方便，响应的速度也很快，唯一的不足就是在电力系统运行中会产生一定的谐波，这种情况的产生在目前条件下还不能得到有效解决。

3.2无功补偿技术在变电站中的应用

作为供电区域电力系统中心环节的变电站，需要采用不同等级的电压配电线路向用户提供电力。在电力系统运行过程中，必须按照分级补偿和就地平衡的用电原则，使无功功率在配电线路和电力用户中达到基本的平衡，以此减少变电站无功电力的输出。在变电站设置容性无功补偿装置，可以有效地对主变压器无功消耗进行补偿，还可以对负荷侧进行无功补偿。主变压器的容量直接影响着容性无功补偿装置的容量，可按主变压器容量的10%～30%配置，并满足35～110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95的要求。无功补偿技术在变电站中的大量应用可以有效地提高功率因数，降低总成本的投入和电能损耗量，对电气自动化系统的完善起到一定的促进作用。

3.3无功补偿技术在配电线路中的应用

在电力系统结构中，配电线路在整个线路网数量巨大，在总线的损耗就占了60%～70%，基于此，减少配电线路的功率消耗和对配电线路进行合理有效的电力无功补偿就显得尤为重要。在国外发达国家中对配电线路进行无功补偿普遍采用的是分支线路的补偿方式。这种补偿方式使用可以直接对分支配电线路的电能消耗进行无功补偿，减少主配电线路的电能消耗，以此达到分支配电线路无功功率的平衡。

4　提高电气自动化中无功补偿技术的建议

在电力系统网中要高度重视对变压器、配电线路电能损耗的无功补偿，必须提高功率因数的功率值，增强供、配电系统的利用率，降低电力资源的消耗量。在安装受电端无功补偿装置时，要尽可能地减低负荷无功功率的消耗，减少配电线路的损耗，提高功率因数。这种无功功率补偿是最直接、最经济的节能减耗的方式。

5　结语

近年来随着科技的进步和电气自动化程度的不断加深，无功补偿技术在电气系统中占有重要位置，无功补偿技术采用的是无功、负序及谐波的综合补偿方式，主要目的是节约电能和提高供电的质量。只有扩大无功补偿技术的应用范围，才能使功率因数得到有效提高，负序得到有效降低，才能形成科学的滤波通路，抵消或滤除指定谐波，才能对电气自动化系统的正常运行提供有力的支撑。

参考文献：

[1]肖吉德.信息时代的电气自动化技术—访上海大学陈伯时教授[J].电工技术杂志，2003(04)．

[2]刘艳琳.供电无功补偿节能技术在综采工作面的应用研究[J].科技资讯，2010(32)．