电气自动化中无功补偿技术的有效应用研究

王延涛

（甘肃金桥水科技（集团）有限公司 甘肃兰州 737100）

1 无功补偿技术原理

在无功补偿技术应用的过程中，要借助滤波技术建立谐波补偿体系，从而降低负序，也为电力系统优化管理奠定基础，并且对供电指令予以综合性分析，从而确保控制器操作工序和指令管理不能满足操作要点，结合动态补偿机制为电网频率变动和电网抗阻冲突的缩减奠定基础[1]。也就是说，无功补偿技术作为无功电压控制系统的中间环节，要借助发电机组对无功功率展开系统化配送，以保证电网配置工作的合理性，也为电力系统维持工作的全面开展奠定基础，有效提高电网运行的安全性和稳定性。

2 无功补偿技术类型

对于电网建设而言，无功补偿技术具有重要的意义和价值，电气电压稳定性和系统功率的提升也非常关键，目前应用较为有效的就是以下集中无功补偿技术：

（1）有缘滤波器，能调控电力装置形成负序电流，并且满足电源的基础需求，能与和谐波电流形成抵制过程，并且一定程度上调节实际运行速度，为灵活性补偿工作的开展奠定基础。

（2）固定滤波器，主要是和滤波器进行连接，从而一定程度上改善无功出力的问题，并且实现开关通断的调节工作，也为无功率滤波稳定运行创设良好的环境[2]。

（3）可控饱和电控器，设备在实际运行时要借助电阻抗器饱和度管理工作对回路电流进行统筹调整，有效抵消并联滤波器中的无功功率电流。然而，因为设备应用过程中会出现较大的噪音，因此需要在应用一段时间后进行集中维护和管理。

（4）真空短路投切电容器，在设备应用过程中，具有投资少且操作便捷化的优势，但是，若是进行合闸操作，则会造成电压参数较大，使得设备运行过程受到影响。

3 电气自动化中无功补偿技术的有效应用

在电气自动化中应用无功补偿技术，因为无功补偿技术发展较晚，依旧还存在一些亟待解决的问题，需要技术部门结合设备运行要求和电气自动化应用水平建立更加完整的运行应用规划，减少后期维护成本的同时，确保电气自动化产业能实现全面发展的目标[2]。

3.1 异步发电机中应用无功补偿技术

要想发挥异步发电机的应用效果，在实验室内对其进行模拟试验操作，需要对电参量进行验证，从而准确判定发电系统的高功率因数。3.1.1建立试验平台

图1 试验平台电路示意图

结合电路图可知，试验对象选取的是2.2kVA发电机，三组四极笼型异步电机进行模拟，补偿电容为11组，第1组～第10组利用电容参数为500VAC、50Hz、CBB60 以及 4μF；第 11 组利用补偿电容为 500VAC、50Hz、CBB60以及2μF。在试验过程中，调节三相调压器能有效模拟电网电压变化，在调整原动机转速的基础上，就能保证异步机能够输出差异化功率，也为试验效果全面调节奠定基础。

3.1.2 测量试验功率

对异步机进行了电动状态和发电状态两种情况下有功功率数值的测量，数据如表1～2。

表1 异步机电动状态下有功功率数值（100%额定电压）

表2 异步机发电状态下有功功率数值（100%额定电压）

3.1.3 无功补偿试验

对异步电动工作中的电动状态和发电状态予以统筹监督和管控，并且对不同运行点异步电动补偿前后的动率因数予以统筹监督，集中对补偿前后的功率因数进行记录和统计，有效对异步电机补偿前后功率因数的变化展开系统化控制

通过试验可知，异步电机在110%额定电压系统中，要从电网吸收无功功率，且整体效果较为明显，相应的励磁电流的增加也会导致功率因数出现降低的问题，这就会增加补偿电容器的投入，甚至会导致电压数值不断增高，相应的磁通密度增大，较高的磁通密度会导致电机损耗，使得电机效率出现降低，整个异步电机发电量也会随之减少，不能满足节能需求。而在电网电压升高后，运行性能也会逐渐降低，因此，需要借助专用的异步发电机，发挥高性能指标的应用机制，确保波动能对性能产生较小的影响。

3.2 配电线路中的无功补偿

在配电线路中，合理性建立无功补偿机制，能有效提升电气自动化应用和运行效果，也是对分支线路实现无功补偿的重要手段，这种方法需要利用配电变压器对分支线路中的无功损耗情况以及无功损耗应用结构予以分析，有效补偿具体容量，也为分支线路选择奠定基础。需要注意的是，在整个操作应用体系的最后要利用用户自主补偿的方式对容量进行合理性补充。而实际补充量的判定则要依据变压器空载无功损耗项目进行，补偿设备若是没有故障，线路就会处于欠补偿的状态，此时，需要技术人员按照时间节点和电压变化情况判定电容器的投入过程和实际用量，真正实现全面最优补偿的工作[3]。

3.3 并联电容器补偿

在并联电容器应用管理工作开展的过程中，要实施无功补偿机制，才能有效降低整个系统中电网的损失，因此，提升用电负载的实际功率也能成为节电管理工作的关键。另外，操作人员要利用并联电容器的方式降低电压的损耗问题，提升整体结构的功率数值，也为无功补偿机电自动化的开展奠定基础。值得一提的是，在同一个电路内，并联补偿就是将电容器和被补偿设备进行连接，能提高功率应用的意义和价值。

3.4 电力用户的无功补偿

在进行无功补偿处理的过程中，要对节能措施予以宣传和管理，并且确定最优化补偿机制和方式。在不同补偿机制中，要对集中补偿、分组补偿以及个别补偿等进行统筹监督和管理，按照实际情况选择适宜的补偿机制。

（1）集中补偿。用户的变电装置中，要利用集体安装电容器组的方式减少变压器无功功率损失量，并且保证节电效益，有效采取补偿机制和补偿措施，确保输电线路的损失能降到最低，将相应运行条件控制在能达到自动投切的阶段，对无功负荷予以补充调节，提高利用效率。

（2）分组补偿。主要是指相关技术部门要合理性分配不同的电容器，并且结合组别对配比要求以及配电线处理工序进行分析，建立分组补偿机制，也为把不同车间之间无功电力负荷予以一体化平衡。

（3）个别补偿。主要是将用电设备和电容器进行串联处理，为电容器同时投入和同时产出提供保障，并且对机身无功损耗创设补偿条件，以保证大型异步电动机效果较好。

4 结论

总而言之，在我国电气自动化和无功补偿技术联合应用的基础上，要对技术体系和技术要点展开深度管理，确保补偿优势得以突出，并且充分发挥无功补偿技术和电气自动化融合体系的优势，推动我国工业生活用电效率的全面进步，也为实现经济效益的增长提供保障，真正助力我国经济发展整体水平的提高。