电气自动化中的无功补偿技术分析

杨委东

摘 要：近年来，随着我国各地区现代化生产建设速度的加快，各生产行业及生活用电需求量不断上涨。这也对各地区电网供电的稳定性、安全性、经济性以及可靠性提出了更高的要求及标准。作为电气自动化中的关键技术之一，无功补偿技术在电气自动化系统中的应用，不仅可以使输配效率和供电质量得到大幅提升，同时也有利于降低电力损耗，节约成本。就高中生而言，了解基本的无功补偿技术，既能够拓展知识面，又能够培养安全用电的意识。本文就电气自动化中无功补偿的含义、优点及应用进行了简要探析。

关键词：电气自动化；无功补偿技术；应用

电气自动化系统中应用无功补偿技术除了有利于提高电网输配电的稳定性、节能降损等优点外，还有利于延长系统的使用寿命，降低系统故障率。此外不同的补偿装置应用位置的不同也会有不同的优势。当前在电气自动化系统中应用的小型无功补偿箱，安装方便、接线简单、易于维护检修、补偿距离小，降损效果更为明显，这些优势为无功补偿技术在电气自动化系统中应用推广提供了有力支持。无功补偿技术在我国电气自动化系统中的进一步普及，对于缓解当前的城市能源紧缺问题，以及促进我国经济稳定发展具有重要作用。

一、无功补偿

电气自动化系统中利用无功补偿技术可以不仅起到减少线路输送及供电变压器损耗的作用，同时还可使功率因素得到有效提升，实现供电环境的改善和供电效率的提高。在供电系统中补偿装置位置的选择是否合理至关重要。若补偿装置使用不当或是位置选择不合理，会增大谐波、造成电压波动，严重的甚至会对整个电网造成损害。目前，在电气自动化系统中无功补偿技术逐渐得到推广普及，在城市节能增效方面发挥着重要作用。

无功补偿技术即是在电能运输过程中尽量降低热转化以及提高供电稳定性的技术。相关研究显示，造成电能浪费的根本原因在于交流电在通过负载（纯电阻性）时，电能会被转化成热能，造成电能传输中断。解决这一问题需要研究不同元素所组成的导电体之间的导电能力差异。根据现有的研究成果，交流电运输在通过纯感性或纯容性负载材料时，能源消耗为零。但现阶段并未发现任何可能的纯感性或纯容性负载，目前，世界范围内的研究方向都集中在最大限度提升混合性负载中纯感性或纯容性负载所占的比例，从而减少交流电通过负载时转化的热能，降低损耗，提升利用率。

二、无功补偿技术在电气自动化中的应用

无功补偿技术在电气自动化中的应用受三个方面的制约。

一是供电企业补偿方式的选择，当前大多数供电企业在无功补偿时没有考虑无功功率的情况，对设备实际无功功率的变化情况未作合理分析，这样一来就使得无功补偿往往在电网高功率运行状态下，无法实现真正有效补偿。亦或是无功补偿在电网电功率负荷运行条件下，补偿率超出，进而造成浪费问题。以上情况主要是供电企业没有从整体上控制电气自动化系统，技术和设备运用失当。无功补偿技术的基本是用户侧，应用的关键在于补偿方法的選择，同时在应用中需从整体出发，充分考虑城市电网的整体能源消耗情况，而非只关注某一用电侧功率因数的补偿。只有将无功补偿技术应用于整个城市电网中，才能够真正达到节能降损的目的。

二是企业输送方式不合理造成了无功补偿技术应用及效果受限，供电单位在进行输送时，线路流向通常是从高到低，即高压→中压→低压，这样一来因无功补偿的特殊性，会造成在运输工程中，由于距离过大，导致的传输失效问题。这不仅无法发挥无功补偿的降损作用，相反还会造成严重的电能损耗。此外，在应用无功补偿技术时，还需注意无功倒送问题。无功倒送问题是影响电气自动化电气系统中无功补偿技术推广应用的主要原因之一。无功倒送不仅会使输电线路和变压器的电能损耗增加，同时还对输电线路和变压器的正常使用年限造成影响，提高系统故障几率。解决无功倒送的关键在于正确设定无功补偿控制器，避免出现控制器接线错误的情况。同时在无功补偿控制器发生故障时需及时进行维修，并定期检测控制器，确保控制器始终处于正常运行状态下，最大限度防止发生无功倒送问题。

第三谐波问题。由于电气自动化系统中电容器的抗谐波性能偏弱，一旦谐波值超出其承受范围，就会对电容器造成损害，严重的甚至会损坏其他相关设备。同时电容器对谐波还具有放大作用，即谐波在通过电容器时，会瞬间增大，这样剧烈的波动，会对整个电网供电稳定性造成直接影响，严重的甚至会造成整个电网停止运行。现阶段而言，无功补偿技术在我国电气自动化电气系统中应用主要有两种类型。一是利用电容器达到对电气自动化系统中单线进行特别补偿的目的。二是利用单相或三相电容器，并将专用变压器配置于系统主线中，从而实现电气自动化系统的集中补偿。集中补偿模式相较于特殊补偿模式，虽然补偿范围更大，但在补偿效率、耐压性以及实际补偿效果方面相对较弱，因而特殊补偿模式应用更为普遍。

三、结语

无功补偿技术之于电气自动化系统，具有完善系统功能，改善系统性能的重要作用。在应用中需注意各环节操作，避免因操作不当产生的不良影响。高中生主动学习和了解无功补偿相关知识，对于安全用电、节约用电意识的培养具有积极作用。同时我国无功补偿技术还必须与时俱进，根据发展需要，不断创新运用方法，探索更科学的运用模式。

参考文献：

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