无功补偿技术在电气自动化中的应用探析

董金凤 刘 扬

摘 要：随着现代电力技术的发展，电力的智能化自动化也发展缓慢，受到人们的重视。在现代电气自动化领域，无功补偿技术作为其主要动力之一，对现代电力技术的发展具有重要意义。无功补偿技术在电力自动化中的应用，不僅可以提高供电效率，而且可以有效地控制供电过程中各种设备的损耗。本文主要讨论了无功补偿技术在电力自动化中的应用，并阐述了其应用价值。

关键词：电气自动化；无功补偿技术；应用；研究

无功补偿技术是一种基于无功补偿技术的理论研究，主要是指电网无功补偿的无功功率源和负载端，它是提高供电系统的功率因具有重要意义，同时也可以有效地减少相关设备和输电线路损失的过程中，可以有效地提高电源的效率，网格对内部环境的稳定性具有十分重要的意义。无功补偿技术的基本机理是将电容和感应功率的负载并联。通过这种方式，电网中的电能可以有效地减少电力传输过程中的损耗，从而可以通过两种方式形成电感和电容式的无功补偿，从而稳定电网的稳定和经济运行。无功补偿技术可以根据不同的补偿方法大致分为三大类，主要包括就地补偿、分散补偿和集中补偿。不同的补偿方法可以适应电网不同的运行要求。

一、无功补偿技术的主要特点

很早开始，我国对于无功补偿技术的应用就有着一定的研究和应用，特别是随着经济的发展和社会的进步，无功补偿技术也逐渐得到了补充和创新，无功补偿技术的应用变得越来越广泛。[1]随着电气自动化的应用和发展，无功补偿技术也在逐渐的适应着电网的经济和安全需求，目前为止，无功补偿技术已经成为了电气自动化的主要动力之一。针对无功补偿技术，它不仅有利于降低电力输送过程中的电力消耗，同时对于国家电网的稳定和安全有着重要的意义。无功补偿技术由于其无功服务获取形式比较多，除了发电机以外，还可以通过相关的输送线路获得，因此它具有很重要的作用。另外，随着电气自动化程度的不断升高，感性无功技术也得到了广泛的应用，有效的保障了国家电网的稳定和安全。无功补偿技术虽然具有一定的优势，但是由于其无功服务主要是进行投资费用，这就造成了其费用分析较为繁琐和系统。

二、无功补偿技术在电气自动化应用中的必要性

随着科学技术的发展，电气自动化发展与应用逐渐渗透到了人们生活中的很多方面，对于人们的日常生活有着重要的影响。而无功补偿技术对于电力系统的稳定和电网的稳定和安全有着重要的影响，因此无功补偿技术对于人们的生活有着很重要的意义。目前来说，虽然电气自动化发展较快，但是还具有一定的不足和弊端，比如单相电力牵引作用下产生的负荷变化等问题。这些问题的存在已经严重影响了电气自动化系统的稳定，在某些情况下不仅会提高电力输送过程中的电力能源消耗，降低电力系统中电力输送效率，同时也会影响电力系统的稳定和安全运行。而这些问题的解决离不开无功补偿技术，因此无功补偿技术的应用的必要性和重要性不言而喻。无功补偿技术的应用，可以有效的降低电气自动化系统中资源的耗损，同时还可以保障电力系统的稳定安全运行，在一定程度可以说其应用具有很重要的意义。

三、无功补偿技术实现的途径

1、借助滤波器

无功补偿技术的实现途径有很多种，其中借助滤波器和其他设备之间的配合，从而实现滤波，进而实现无功补偿技术的应用，这是比较常见的一种实现途径。这种方式可以通过可控饱和电路器来进行电路负载的改变，从而与TCR相互配合来提高功率因素。由于这种方法比较简单，所以在电气系统中应用也是较为广泛。

2、通过固定电抗与电容器

除了借助滤波器与其他设备的配合之外，通过固定电抗和电容器来实现滤波的目的也是一种实现途径。这种实现途径具有一定的局限性，其应用在一定程度上受到限制。[2]通过固定电抗和电容器的方式来实现无功补偿技术的应用，它是基于较小的变化幅度下，只可以实现某些谐波的滤波，另外其滤波效果也并不理想，也不能精确地确定方式，具有很大的限制。

3、利用真空断路器

除了上述的两种实现途径以外，还有一种方式来实现滤波的目的，就是利用真空断路器来切断电容器，从而实现无功补偿技术的应用。这种实现途径需要在基于过零投切技术上进行的应用，通过制造电位差来实现线路阻抗的提高，进而在电压过零时，利用真空断路器投切电容器，从而避免电容器涌流现象的出现。由于这种方式简单快捷，另外其实现成本也较低，因此得到了较为广泛的应用。

四、无功补偿技术在电气自动化中的实际应用

1、真空断路器

真空断路器是基于无功补偿理论而研制成的，由于其构造比较简单，而且成本较为廉价，对于有效的维持电网系统的稳定和安全有着重要的作用，在电气自动化系统中应用较为广泛。真空断路器的作用机理主要是将固定滤波器和合闸管调节电抗器来结合，从而达到在原本的工作效果技术上无功补偿的目的，从而维持电网系统中电流的平衡状态，降低谐波对于电流功率的影响，将自动化系统内功率因数实现最优化。除此之外，真空断路器还可以达到短时间内的电网设备的无功补偿服务，降低了相关的电力和能源消耗。

2、固定滤波器和晶闸管调节器串联

在基于真空断路器的设计理论下，将晶闸管调节器替换合闸管调节电抗器，能够以调节晶闸管的模式调节感性电流。除了串联之外，将其进行并联，还可以实现容性电流的补偿操作，对于维持电气自动化系统的稳定有着重要的作用和意义。一般而言，应用这种技术并不需要很多的晶闸管，同时固定滤波器也不需要频繁更换，这在一定程度上降低了成本，再加上其反应速度较快，应用越来越广泛。但是需要注意的是，它在工作过程中也会造成一定的谐波出现。

3、用户和回路补偿技术

通常而言，针对用户的无功补偿技术的应用是在用户内部配电网络中，为了将电气自动化系统中的电能消耗降到最低，提高电力利用率，降低无功消耗，从而降低电气自动化成本。[3]这种技术的应用，是基于固定滤波器的基础上来进行内部磁能饱和程度的调节，从而达到回路的无功补偿的目的。这种技术的应用，有利于电路中电流平衡状态的保持，可以有效的控制电路中的负载电压。另外，用户和回路补偿技术是一种用户内部配电网络中常用的一种无功补偿技术，对于维护用户配电网络的稳定性和安全性有着重要的意义。除此之外，串联的滤波器和电抗器的加入，对于整个用户的配电网络来说，可以在一定程度上控制母线电压，可以在短时间内实现无偿操作。

五、结语

随着科学技术的发展，电气自动化对人们的影响越来越大。[4]人们生活的许多方面都无法脱离电力，供电工作已成为一个大问题。无功补偿技术在电力自动化中的应用，不仅有利于电力自动化系统的稳定性和安全性，而且对降低能耗、提高电力利用率具有重要作用。

参考文献：

[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技致富向导，2015（14）：349+370.

[2]于军，腾立国.电气自动化中的无功补偿技术研究[J].河南科技，2014（17）：115.

[3]张建平.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].机电信息，2015（06）：10-11.

[4]高亢.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技资讯，2016（27）：144.