电气工程及其自动化无功补偿技术的实际应用

杨洋 联泓新材料科技股份有限公司

前言：在国内科技快速发展的今天，自动化电气技术以及自动化电气设备成功进入到了各大行业，推动着我国经济的快速发展。作为新兴技术，无功补偿技术如今被使用于电气自动化当中。该技术结合电气自动化特征，使用谐波与无功补偿系统，能够有效降低电力损耗，为电力系统稳定运行、安全运行提供保障。也就是说无功补偿技术的研究工作具有现实性意义。

一、电气自动化中应用无功补偿技术的意义与功能

无功补偿技术可以使电网的质量和安全得到最大限度提升，更加稳定整体系统的电压，通过配置合适的调节器，使系统整体输电的能力得到有效提升，无功补偿技术应用于电气自动化系统中，可以预防因存在高次谐波原因而造成用电器过热的目的。无功补偿技术针对于提高电网负载的功率因数起着重要作用，针对于一些因大幅度降低用电设备中所需要的电存量效果很好。无功补偿技术在不平衡的三相负荷下，能平衡三相视在功率，可以使电力系统整体性能得到改善。无功补偿技术对于电力网络的有功损坏现象也能进行有效降低，合理的控制使电力系统的无功功率流动得到有效的控制，以此使电力系统中电压的水平得到提高，并改善电能的质量，从而让电力系统的抗干扰能力得到了提高。无功功率在动态无功补偿装置上，配置适当的调节器，可以改善电力系统动态性能输电线的输送能力和稳定性，在静止无功补偿器上，无功补偿技术可以盖上电网的电压波形，降低谐波分量与解决负序电流问题。

二、无功补偿应用现状与实现途径

（一）应用现状

在国内自动化电气系统快速发展的今天，为了提高电气系统功率因素，降低负序电压比较常见的方法为应用滤波技术。国内近些年在滤波技术已经有了非常大的成就，无功补偿技术在谐波治理的过程中能够有效减少负序电压，提高功率因数。

（二）实现途径

无功补偿在电气自动化的应用主要有三种形式，第一种应用真空断路器无功补偿。这种方式投资少、操作简单，因此广受欢迎。不过需注意的是应用这种方式时，合闸时很容易出现瞬间高压，影响系统补偿效果。第二种电阻抗与电容器结合无功补偿。使用电阻抗与电容器打造谐滤波器，随后实现无功补偿。不过在安装过程中必须同时考虑电抗器与电容器功率，确保可以再提高功率因数基础上降低负序电压。第三种应用电容器、电抗器、固定滤波器无功补偿。在调节变压器的过程中调节电抗器、滤波器实现无功补偿。

三、无功补偿技术在电气自动化应用过程中出现的问题

近几年，无功补偿技术在国内的电气自动化的领域已获得了非常好的进展，但在电气自动化应用的过程中依然有无法忽视的各种问题，所以一定要分析并识别无功补偿技术的应用过程当中所存在的问题，下面对几个主要问题进行介绍。

（一）谐波含量超标可能会产生损害电容器现象

在电气自动化系统中应用无功补偿技术会使电器容器具备抗谐波能力，但主要问题在于如何控制好电容器中谐波的含量，如若电容器中存在严重超标的谐波含量，必定对电容器的安全造成影响，这个问题需要特别的重视，一定要将电容器中谐波的含量进行有效控制，保证其不会超波。

（二）电路耗损严重现象

我国幅员辽阔，用电的地域范围非常之广，大量的电力经发电单位发出之后，经过许多的高压变电站与低压变电站，所经距离非常的远，之后到达各个企业单位，这期间会损耗大量电力，造成资源浪费。

（三）因配置不合理带来的质量安全问题

我国电气自动化的无功补偿技术仍是发展的初级阶段，在电气系统中，当容量的配置存在问题时，电路就会出现两种现象：负荷太低，电路系统就会有过量补偿现象出，负荷太高，则功率的因数必定偏低，这样则是为电气自动化的系统运行埋下了隐患。

四、完善无功补偿技术在电气自动化的措施

（一）建立完善的宣传制度

以实际的情况出发，建立更加完善的宣传制度。伴随着不断发展的科学技术，相关单位要对客户宣传无功补偿技术，从而让客户对无功补偿的重要性有一个正确的认识，此方法不但能使电量得到有效的的节约，还能使用电效率得到提高。

（二）无功补偿装置需要符合客户对用电量的要求

进行无功补偿装置的内部设计工作时，需要选择号元件，以保证可能符合无功补偿的相关标准。另外，对元件的质量进行提升，可保证电容器的运行能严格的遵照标准要求。其中，装置应用的过程中需要尽量的降低内部接线对于内部电容的干扰。

（三）加强对用户无功补偿设备的管理

由于用户本身对这一技术并不是很了解，如果在应用过程中无功补偿有问题出现，可能出于省钱方面考虑用户会选择自己修理，但是修理方面的不正确可能会使后果更加危险。为更好的对用户端的设备进行管理，首先要更加严格的宣传用户的理论宣传，使他们能在根本上认识到无功补偿技术，从而避免出现过多的资源浪费；另外，相关人员对无功补偿技术要进行不断的探索，通过更加先进的技术弥补可能存在的缺陷，使用户的需求与设备的安全得到保证。

五、无功补偿在电气自动化中的应用

（一）深入了解技术使用方式与方向

研究与掌握无功补偿应用方法意义重大。作为供电系统最重要的评价指标，电能质量中的电压是非常重要的研究内容。在电力系统出现的无功功率受到阻抗、设备功率等因素影响。在电气自动化当中无功补偿方式主要为AT供电，这种供电所用的设备为SCOTT变压器，应用晶闸管开关操作电容投切。该方法能够有效控制长辐射路线负序电压，契合我国目前铁路运行情况。

（二）制定补偿改进方法

无功补偿方案的改进能够发挥规划与引导作用，进而提升自动化能力。无功补偿技术的应用需要围绕电力整个系统开展，结合电气的运输设备、传输电压情况制定方案。在获得最佳传输效果的同时降低损耗，提高自动化补偿效率。因国内电力运输情况特殊，所以需要无功补偿与安装仪器的配合使用，保障电网顺利运行。

（三）应用先进管理方法与技术

当前国内较为常用的方法包括第一种并联混合有缘滤波，这种技术能够充分解决过度补偿情况。该方案是自动化协调补偿最常用方法。第二种谐波注入无功补偿。相对来说这种方法效益更好、成本较低，常用于低压电网。第三种电压器电网安装，该方式能够实现无功分散补偿。

（四）加强培训

工作人员的专业技术与自身素质对于电力系统能否顺利无功补偿而言意义重大，为了使更多人意识到无功补偿价值，发展无功补偿技术就必须开展专业化培训，提升技术人员工作能力，管理人员管理水平。

结语：在国内科技发展、国家稳定建设的今天，国内技术水平、研究水平均获得了显著提高，面对这一情况，尤其是电气自动化各种复杂因素的变化与影响，无功补偿实际上已经成为了研究的必然、研究的趋势。结合实践经验可以得知，无功补偿这项技术可以大幅度提高电力系统的工作效率，并且还能够有效减少设备损坏率、电力损坏率。所以有关部门必须予以无功补偿更多的关注，引进更多现今自动化技术，调整管理方法，制定属于自己、适用自己的补偿方案。