电气自动化中无功补偿技术的应用

2015-07-27赵世德国网日照供电公司山东日照276826

山东工业技术 2015年19期

赵世德,刘　玲,刘　静（国网日照供电公司,山东　日照　276826）

电气自动化中无功补偿技术的应用

赵世德,刘玲,刘静
（国网日照供电公司,山东日照276826）

摘要：无功补偿技术的作用十分显著，不仅可以减少电力损耗，还能提升供电效率，优化电网性能。在电网发展建设过程中，电气自动化已经成为趋势大流，因此，需要在电气自动化中实现无功补偿技术的应用，切实提升电网性能。本文对无功补偿技术做了简单介绍，分析了其应用现状和重要意义，研究了电气自动化中无功补偿技术的具体应用，以期加强电气自动化建设。

关键词：无功补偿；电气自动化；应用

0　引言

电气自动化已经成为多行业发展的必然要求，但是其存在一些较为明显的缺陷，导致其深入推广运用存在一定阻碍。因此，需要通过无功补偿技术的应用，弥补电气自动化存在的不足，使其能够发挥出更大的效用。

1　无功补偿技术概述

无功补偿可以实现不同负荷状态下，能量在同一电路中进行交换，其主要是运用了感性以及容性的功率装置，通过两者互联就可以实现这一效果。按照这样的互联模式，容性负荷可以输出一定量的武功功率，其能够对感性负荷的无功功率起到补偿作用，这就是无功补偿给的基本流程。

在实际应用中，无功补偿表现出了重大意义：首先，通过无功补偿，可以按照需求对有功功率比列进行提升。其次，电容器等设备的设计容量，可以凭借无功补偿得到缩减。比如，通过无功补偿使电网功率因素上升时，电容器的设计容量就可以适当减小，起到节省成本的作用。最后，无功补偿能够使发生在线路上的电力损耗大幅降低，不仅可以有效提升输送电设备的寿命和性能，更能大幅提升企业经济效益。根据实际应用结果来看，主要有三个途径实现无功补偿。首先是通过电容并联实现集中补偿，一般电容并联在配电线路中；其次是并联补偿电容实现分组补偿，一般并联在低压侧；最后是将电容并联在机电设备上实现就地补偿。

2　电气自动化中运用无功补偿技术的现状及意义

（1）应用现状。由于电气自动化技术在许多领域都逐步得到应用，所以无功补偿的应用范围也在不断扩大。总体来说，无功补偿总体应用现状还是比较良好，发挥出了不小的实际作用。具体来说，无功补偿在饱和电抗器及投切电容器中运用比较广泛。

在饱和电抗器中，无功补偿主要是对回路电流进行调节，这一作用可以通过对电抗器的饱和度进行调节得以实现。不仅如此，滤波器中的感性电流和容性功率可以实现抵消，确保电路平衡。使用周期长、运行稳定是饱和电抗器的最大特点，但是其噪音较大、存在谐波，还是会导致设备发生一定的损耗。

在投切电容器中，无功补偿可以实现功能增强。但是，在合闸操作中，依然会产生高电压，相关设备可能发生损坏。不仅如此，投切操作不可频繁，不然会导致电容器寿命缩减。

（2）重要意义。就目前的实际情况来说，电气自动化建设在各级电网中展开迅速，并且取得了显著成果。我国电网可以分为高压、中压、低压三类，其中高压电网的电气自动化建设水平已经较高，无功补偿技术的应用也取得了不错的成绩。但是在中压及低压电网中，无功补偿技术的应用还存在很大不足，需要特别加强中压、低压电网的无功补偿技术应用，以便提升中、低压电网的整体性能和安全可靠性。对于电力系统而言，实现无功补偿的途径主要有无功损耗补偿和并联电容补偿两种模式，对于电网稳压、降低损耗都具有积极作用，有利于促进电网电气自动化建设。

3　电气自动化中无功补偿技术的具体应用

（1）方向和策略。方向和策略是展开无功补偿技术的应用关键，只有明确方向和策略，才能促进无功补偿技术的实际应用。对于电力系统来说，电压是影响电能质量的核心因素，因此需要通过无功补偿技术对电网电压进行有效管控。无功补偿技术的意义在于对电网电气自动化的不足进行弥补，所以无功补偿的应用方向就应该以电气自动化技术的不足之处作为方向，策略也应该根据电气自动化的不足进行制定。

（2）共性问题。在电网系统中，无功补偿使用最广泛的场所就是变电站。变电站既是电力系统的运转核心，也是电气自动化建设的重要环节，这两方面的因素促使其成为了无功补偿应用的重点对象。变电站的接入电流都是经过远距离传输的，在传输途中势必会出现损耗。因此，可以根据实际情况对变压器进行就地补偿，对输电线路进行无功补偿，以便切实弱化线路损耗的问题。与此同时，还需对变电站进行深入分析，细化无功补偿应用方案，使其在更多细小的层面发挥出作用。

（3）分散补偿。分散补偿对于维护电网稳定，提升补偿效用具有十分显著的作用。要实现分散补偿，一般可以从三个方面入手。第一个方面，设计补偿方案。根据补偿对象的基本特点制定合理的补偿方案，是发挥无功补偿作用的关键。对于变压器而言，制定补偿方案时不需要考虑合闸通流以及保护装置，所以，据此可以得出适合变压器的分散补偿方案。空载无功功率就是变压器分散补偿的一个重要指标，应用无功补偿的过程中，应当使变压器的最大容量逼近空载无功功率。第二个方面，安装补偿电容。一般情况下是在变压器的低压侧横担位置进行分散补偿电容的安装。但是，分散补偿电容的尺寸如果较大，可以在变压器横担位置加装支架，方便变压器安装固定。完成安装后，应该连接变压器和电容器的出线。第三个方面，对分散补偿各个环节的设备数量、设备型号、材料等进行统计预算，以便确定无功补偿应用成本。

（4）中压、低压电网应用。无功补偿目前主要是在高压电网中进行应用，在中压和低压电网中应用还存在很多问题。由于中压、低压用户对无功补偿缺少认识，导致无功补偿在中压、低压电网中展开缓慢，致使电压波动的问题在中压和低压电网中普遍存在。电压波动的问题不仅会导致电网效率降低，还会增加输配电过程的电力损耗，降低企业的经济效益。不仅如此，电压波动对于用户设备也会造成影响，导致其效率低下，性能降低。因此，需要加强无功补偿在中压和低压电网中的应用，以实现电网电气自动化建设不断提高。