无功补偿技术在电气自动化中的应用

李剑薇

摘 要：电气自动化工程在工作发展中发挥着重要的作用，对于提高工业企业生产效率、降低工业事故发生的概率、提高经济效益有重要的意义。分析和探讨了无功补偿技术在电气自动化中的应用，以期为相关企业提供借鉴。

关键词：电气自动化；无功补偿技术；补偿容量；电力网

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.148

电气自动化工程控制系统对推动工业生产进步作出了重要的贡献，工业生产自动化程度的不断提高也得益于此。尤其是无功补偿技术，在提高供电服务质量和提高生产效率方面发挥着重要的作用。现阶段，无功补偿技术的应用还没有达到十全十美的程度，这也是电气自动化过程中急需解决的问题。因此，加强无功补偿技术在电气自动化中的应用有非常重要的现实意义。

1 电气自动化工程的发展现状

随着经济的发展和科学技术的进步，电气工程技术也不断被注入了新的血液，活力倍增，不断发展，逐渐成为了推动现代化建设的重要功臣。在这几十年的发展历程中，电气自动化控制系统不断突破自我，获得发展，取得了举世瞩目的成就。但是，与国外的发展水平相比，我国电气自动化控制系统的水平还有待进一步提高。从目前的发展状况来看，电气自动化控制系统正朝着信息集成化、标准语言的规范化和监控集中化3个方向发展。只有不断完善电气自动化工程控制系统，实现电气自动化工程的长足发展，才能促进我国经济的持续发展，实现中华民族伟大复兴的中国梦。作为电气自动化工程中的重要技术，无功补偿技术也在不断发展和完善，为推动我国经济发展作出了重要贡献。

2 无功补偿技术

2.1 无功补偿

为了满足电力网和负荷端的电压水平，保证电网的顺利运行，无功补偿技术应运而生，被广泛应用于高压电网和低压电网中，对维系电网的稳定性有重要的意义。利用无功补偿技术，会在一定程度上降低电力网中的损耗，从而减少电能运输过程中的损耗，提高电能的使用效率；利用无功补偿技术，能有效提升电网中供电设备的容量，有效控制配电系统的电压损耗。为了保证无功补偿技术的运行效果，在电力网和负荷端应该设置电容器、调相机等相应的无功电源。在电力系统中，无功功率最多的电气设备当属异步电动机和变压器等电感性负荷，它们占80%.在实际操作中，供电企业可以采用静态或动态无功补偿方式，以保证各项设备的正常运行。

2.2 电力无功补偿的关键技术

在电气自动化工程中，电力无功补偿的电力负荷功率因数是重要的技术指标。在电力系统中，功率因数越大越好，功率因素越大，无功功率的传输就会大大减少，从而减少有功功率的损耗。因此，在电气自动化工程中，应该适当提高电力负荷的功率因数，有效改善电压质量。另外，并联电容器补偿无功功率也是电力无功补偿的重要关键技术。用电容器的无功补偿能够有效降低电网线损，为用户提供优质的电压。其中，在电容器投入和切除的过程中，无功补偿电压会发生变化。

3 具体应用

3.1 设计真空断路器

在电气自动化中，利用无功补偿设计能够有效节约成本，被广泛应用于实际工作中。借助于无功补偿技术，将固定滤波器与合闸管调节电抗器有机结合起来，从而形成新的无功补偿装置。在实际使用过程中，有效保证了滤波器的电流平衡，最大限度地满足电气自动化系统的功率因数需求，在短时间内实现对系统的无功补偿，从而在降低能耗方面发挥重要的作用。

3.2 对用电客户进行无功补偿

在对用电客户进行无功补偿的过程中，主要的实现途径有2种：①利用无功补偿使用户的实际电力功率因数与国家预期的电力功率因素相符，逐渐增多电费补偿，增强群众的节能意识，对用户实现无功补偿；②将无功补偿技术应用于用户内部配网中，有效降低无功消耗，减轻能源压力。通过这2种途径可以有效降低能耗，减轻用户的经济压力。

3.3 对回路电流进行无功补偿

在对电流回路进行无功补偿的工程中，主要手段是借助固定滤波器来实现。借助固定滤波器调节饱和电感器，改变其内部的磁能饱和程度，从而改变感性电流，最终实现对回路电流进行无功补偿的效果。在这个过程中，回路中的感性电流与固定滤波器中的多余电容性相互抵消，从而保证了电流的平衡性。然后，用串联的方法将滤波器和电抗器连接在一起，实现两者的电压串联，调节降压按钮就可以实现对电压的调控，降低电网中的电压，最终实现无功补偿的效果。

3.4 应用实例——以某变电站为例

在实际生活中，该变电站是一个供电中心，承担着整个区域的供电任务。由于区域内用户的需求不同，所以，其供电的电压等级也分为好多不同的类型。在配电过程中，按照“分级补偿、就地平衡”的原则，在配电过程中普遍采用了无功补偿技术，平衡了配电线路和电力用户的无功功率，使变电站无需再单独承担无功电力。在该变电站的配电过程中，容性无功补偿装置得到了广泛的应用，在该区域的电力配网中发挥着重要作用，极大地降低了电力输送过程中的能量损耗，并且对负荷两侧的无功补偿也起到了兼顾的作用。在使用过程中，容性无功补偿装置的相关性质是根据主变压器容量来确定的，一般确定为主变压器容量的10%～30%. 在变电站的实际操作过程中，如果主变压器的最大负荷为35～110 kV，则必须保证高压侧功率因数要大于0.95. 如果主变压器的单台容量大于40 MVA，则应该为每台主变压器配置2组以上的容性无功补偿装置，以确保无功补偿技术能够正常运转，保证技术的使用效果，实现降低能耗的目标。

在该变电站的实践过程中，应该以自身的无功损耗补偿为主。为了确定最佳的补偿容量，在实践中应该遵循以下3个原则：①保证无功补偿技术的主要应用场所是主变压器的无功损耗，空载状态和负载状态下的无功损耗都包含于其中；②如果主变压器长期处于轻负荷状态，则补偿容量可以直接选取最小值补偿；③对于负荷重的主变压器，应该先提高电压幅度，根据电压幅度的具体状态选择补偿容量。

4 结束语

随着我国经济的发展，电气自动化工程控制系统成为了我国经济体系中的重要组成部分，对推动经济的发展有非常重要的作用。尤其是无功补偿技术在电气自动化中的应用，极大地降低了电能线损，提高了电网的稳定性和安全性，为用户提供了优质电压。现阶段，随着科技的发展，无功补偿技术也在不断完善和发展，在电网中发挥着越来越重要的作用，电力企业应该重视对无功补偿技术的研究和创新，从而推动我国电气自动化工程的发展。

参考文献

[1]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011，30（6）：79.

[2]饶万里.无功补偿技术在电气自动化中的应用探析[J].硅谷，2014（20）：105，119.

[3]赵李宾.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].大科技，2014（24）：91-92.

〔编辑：白洁〕