无功补偿技术在电气自动化中的应用

李春艳

摘  要：在电气自动化建设中，无功补偿技术是一种常用的重要电力技术，有助于确保电气自动化设备及系统运行的稳定性与安全性，加强无功补偿技术的应用管理意义重大。文章以无功补偿技术为研究对象，重点就其在电气自动化中的应用作用与措施进行了探讨。

关键词：电气自动化;无功补偿技术;应用措施

中图分类号：TM714.3     文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）31-0175-02

Abstract： In the construction of electrical automation， reactive power compensation technology is a common and important power technology， which helps to ensure the stability and safety of electrical automation equipment and system operation， and it is of great significance to strengthen the application and management of reactive power compensation technology. In this paper， reactive power compensation technology as the research object， focusing on its application in electrical automation and measures are discussed.

Keywords： electrical automation; reactive power compensation technology; application measures

在智能电网建设的宏观背景下，电气自动化建设是当下配电网建设与管理中一项重要的工作。然而，为了满足日益增加的社会电力需求，当下的配网建设规模不断增大，同时配网建设的技术和安全要求越来越高，此时为了有效确保电气自动化系统运行可靠性，就必须要积极采用无功补偿技术等先进的配网供电技术。

1 电气自动化中无功补偿技术的应用作用

无功补偿技术主要是指在同一配网线路当中安装容性与感性两种类型的负荷功率装置，借助这些装置的灵活运用下实现平衡输出功率的作用。通过在电气自动化建设中应用无功补偿技术，有利于提高配电网的功率因数以及各类电气自动化设备的运行功率，确保配网运行的稳定性与安全性。比如，通过有效地利用无功补偿技术，有利于利用容性负荷功率装置等设备消除配网运行中的谐波干扰问题，提高电气自动化设备的实际运行功率，同时也有助于减少线损率，降低电气自动化设备出现运行故障的发生概率。此外，通过在电气自动化中合理地运用无功补偿技术，还可以稳定电力系统运行的可靠性，延长各类电力系统中电力设备的使用寿命，从而可以从整体上增加电气自动化建设过程中的经济效益。因此，在当下的配网建设过程中，为了确保配网运行的可靠性，有必要加快引入和应用无功补偿技术。

2 电气自动化中无功补偿技术的常见应用

2.1 运用无功补偿技术，对用电客户进行无功补偿

为了保护用电客户的个人利益，一般也会运用无功补偿技术去对用电客户进行无功补偿，具体的应用要点主要体现在如下两个方面：其一，通过无功补偿技术的应用，使电力功率因素等电网运行参数可以符合我国电力机构提出的相关预期指数及规范要求，并且可以为用电客户给予尽可能多一些的电费补偿，同时配合我国电力机构或单位发布的有关宣传政策，可以逐步强化用电客户的节电意识，这样就可以对用电客户进行无功补偿，有助于降低配电网在实际的运行过程中存在的电流损耗量，有效缓解当下我国电气自动化建设过程中存在的电力紧张问题。其二，通过将无功补偿技术应用于用电客户的内部电力系统中，也可以最大程度降低配网的无功消耗，从而可以降低电能的损耗量，这样有助于缓解用电客户的经济压力。由此可知，无论对用电客户还是对供电企业而言，通过采用无功补偿技术，有利于确保双方利益得到有效保障。

2.2 运用无功补偿技术，科学设计真空断路器设备

在当下的配电网系统当中，真空熔断器设备（图1）是一个常用的保护性装置，具有多种型号与类别，质量与性能也存在很大的差异性，它们在电气自动化中应用的效果产生不同的影响。通过在设计真空断路器设备过程中应用无功补偿技术，有助于简化真空断路器自身的结构，优化真空断路器内部的真空短路结构，降低真空断路器的设计成本。特别是传统的一些旧式真空熔断器设备在实际的应用中却容易出现一些技术问题，如果可以灵活地利用无功补偿技术，有效地结合合闸管调节电抗器与固定滤波器，那么可以构成一种全新类型的无功补偿设备与装置，就能够有效确保所设计的真空断路器在实际应用中确保运行电流可以始终保持良好的平衡状态，确保电力自动化系统可以有效地满足各种满足电力自动化运行需求，同时也可以结合系统的内部电压实际运行情况，快速地开展无功补偿操作，这样有效地减少电气自动化运行过程中可能出现的一些不必要能耗。

2.3 运用无功补偿技术，对回路电流进行无功补偿

鉴于电流本身具有连续性特征，所以每个回路中都会相应地有一个回路电流。如果可以对回路电流进行无功补偿，那么同样有助于起到减少回路电流电能损耗的作用。在对回路电流进行无功补偿期间，一般主要采取固定滤波器进行合理調节，这样就可以使饱和电感器当中的磁能饱和度达到符合实际运行标准的限值范围，改变了回路电流中存在的感性电流，这样就实现了对回路电流进行无功补偿的作用。究其根本原因，主要是由于回路电流当中存在的感性电流与滤波器当中形成的电容性电流之间可以相互抵消，这样就可以使回路电流一直保持相对稳定的平衡运行状态，同时配合有效地串联滤波器和电抗器，可以有助于对电压进行适量化降低，进而可以达到对回路电流进行无功补偿的目的。

2.4 运用无功补偿技术，有效牵引荷载的无功功率

除了上述的常见应用外，通过在电气自动化中应用无功补偿技术，主要是有效地利用基波作用实现牵引荷载武功功率的方式实现无功补偿的目标，配合构建滤波通路以及配网运行谐波的特定消除，可以实现提高电气自动化设备运行功率因数，降低这些设备荷载量，以此降低配网运行荷载量的目标。归结起来，在将无功补偿技术应用于有效牵引荷载的无功功率的过程中，可以从如下几个方面入手：

（1）有机结合电容设备与电抗设备。通过在滤波器中合理地安装固定型电抗装置与电容装置，那么可以借助这种构造和操作比较便捷的装置，从实际功率的运行情况入手，灵活地采用谐波消除手段与对策，这样就可以实现提高无功补偿效果，提升电气自动化设备功率因素以及降低负序等作用。但需要注意的是，在结合上述两种设备期间要注意考虑它们本身的缺陷情况，如电容设备在合闸状态下可能会发生过电压情况，这会对投切操作造成干扰，进而会对实际的动态补偿效果带来不利影响，所以要合理地运用电容设备与电抗设备。

（2）有机结合滤波装置和电抗装置。在电气自动化设备运行过程中，如果可以合理地对电抗设备与晶闸管（反并联状态）进行串联，合理地结合电抗装置与固定铝箔装置，那么在晶闸管实际的运行调节作用下确保电抗实现磁饱和状态，以此可以对回路当中的实际感性电流产生影响，借助该种方式将滤波装置内部的无功功率保持平衡状态，并满足实际的功率因素要求，加之不定期投入使用滤波器，这样可以有效地降低晶闸管的使用量，同时也可以对系统的处理效率和响应速度进行显著改善，实际的应用效果比较理想，但是这种操作会形成一定的滤波，需要加以注意。

（3）有机结合固定滤波设备与可控电抗装置。为了获得良好的无功补偿技术，也可以在电气自动化中有效地結合固定滤波设备与可控电抗装置，之后可以通过调节电抗设备到磁饱和程度的方式对感性电流的实际状态进行改变，最终借此电流补偿方式满足无功电流和电源谐波等的相关要求，同时也可以确保滤波中的无功功率得到有效平衡。该种无功补偿方式应用灵活性比较强，但是却容易出现谐振问题，所以有必要进一步对其进行技术改造处理，力求更好地提升该种无功补偿技术的应用效果。

（4）有机结合滤波、电容和电抗等相关设备。通过在电气自动化中灵活地运用混合调压方式，也有利于发挥无功补偿的作用，具体就是将滤波设备、电容设备和电抗设备等进行有效组合，形成一个性能优异的调压器件，那么可以利用该调压器件对配电网的实际线路运行情况进行合理调节，以此可以实现无功补偿的目标，有利于显著提升系统中各类电气自动化设备的运行功率。比如，通过利用该组合装置对变压测母线电压进行合理调节，并对与其相关的电抗设备和滤波设备等进行有效调节，有利于弥补滤波补偿容量过大的问题，借此可以实现无功补偿的作用。但是在应用该种无功补偿装置之前，要注意有效地开发与应用面向于连接无源和有源的滤波装置，在对无功功率进行稳定的基础上，避免设备在实际的运行过程中出现过多滤波，这样可以增加系统运行的投资效益。

3 结束语

综上所述，无功补偿技术在电气自动化中的合理应用，有助于提高配电网的功率因数，确保配网运行的稳定性与安全性，同时也有助于减少线损率，降低电气自动化设备出现运行故障的发生概率。在实际的应用中，可以将无功补偿技术应用于对用电客户进行无功补偿，科学设计真空断路器设备，对回路电流进行无功补偿和有效牵引荷载的无功功率等方面，力求有效发挥无功补偿技术在促进电气自动化建设健康发展方面的积极作用。

参考文献：

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