无功补偿技术在电气自动化中的应用及其研究

李超飞

摘要：随着社会的不断发展和进步，科技也不断发展。人们的生活水平不断提高，对生活质量有着越来越高的要求，不断增加对电力的需求，对电网的要求也越来越高。如果电网的功率不稳定，会导致电压不稳定，这样会对电网的正常运行产生影响，就会产生电力不稳的状况。这就推动了无功补偿技术的产生，促进电力系统的平稳运行。

关键词：无功补偿技术;电气自动化;电力系统

中图分类号：TM736 文献标识码：A

引言

无功补偿技术通过对电力负载功率变化进行相应调整，以降低电力线路耗损，提高电气设备应用效率。因此，探究电气自动化中无功补偿技术的有效应用，有助于人们正确认识无功补偿技术和灵活运用无功补偿技术。

1无功补偿技术在电器自动化当中的重要性

1.1减少能源的浪费

无功补偿技术可以将具有容性负荷的装置和感性功率负荷进行连接，使其可以在同一线路当中，可以在两种负荷之间随意转换能量。无功补偿技术可以将能源损耗降低，还可以减少电气设备的损耗，将供电水平提高。随着电气自动化水平的不断提高，会消耗大量的人力和物力以及成本，如果对无功补偿技术的使用进行加强，就会减少这些方面的消耗，减少资源方面的浪费，可以将电气设备的使用寿命提高，从而将电气设备的利用率提高，提高电器系统的运转效率。采用无功补偿技术，还可以降低使用成本，不断提升电气自动化的水平。

1.2提高电力系统的运行效率

无功补偿技术是一项电网无功功率分配调节技术，不同设备的不同运行状况在电气自动化的应用当中有着对应的无功功率，但是会有一些对应的条件对无功功率进行限制。无功补偿技术可以在电力系统当中有能源消耗时，减少损耗，或者是对损耗情况进行避免。无功补偿系统可以对电压进行有效的控制和调节，保障电压可以更加稳定的运行。如果在电力系统供电的同时电网功率因素调低，那么就会损坏变压器，在使用无功补偿技术时，可以将输电的稳定性提高，节省成本，将电力系统有功功率的输送效率提升，促进用电的用户电能的平稳运行。

1.3保护电容器设备

如果设备在运行的过程当中出现高次谐波，就会产生局部过热的现象，严重损害电气设备，但是电器自动化系统在运行的过程当中，就会出现高次谐波这种状况，会造成设备的损伤。这时就需要发挥无功补偿技术的作用，无功补偿技术可以对电压的负载进行有效的调节，对局部过热的现象进行避免，从而减少高次谐波的产生对设备的影响，保护电容器设备，提高电容器设备的利用率，提高运行效率。

2无功补偿技术在电气自动化中的应用要点

2.1应用于电力用户

现阶段，无功补偿技术在电力用户领域也得到了相应使用。运用在電力用户中的无功补偿机制多种多样，各补偿机制具备的优势也不尽相同。为使无功补偿技术的优势效用在电力用户中得到充分发挥，需相关工作人员立足电力用户实际情况，合理选用相应的补偿机制。例如，运用于电力用户的集中补偿机制中，工作人员通常会采用将电容器组集体安装于所有电力用户变电装置内部的方式，使变压器无功功率损失量得到有效控制，从而达到节点效益最大化的目标。无功补偿技术的运用使输电线路损失明显降低，在保障相应运行条件处于自动投切状态下，工作人员适时补充调节无功负荷，既满足了电力用户的用电需求，又获得了良好的节点效益。此外，可根据实际情况选择使用分组补偿机制。相关工作人员需要为电力用户合理分配电容器，依照组别深入分析处理配电线的具体工序和实际配比要求等，以构建分组补偿机制，从而使各组变压器无功补偿实现有效平衡。将上级线路无功功率降至最少，避免线路与变压器出现大量损耗，有助于实现电力系统的安全稳定运行。运用于电力用户的个别补偿机制中，工作人员主要通过并联电力用户的具体用电设备以及电容器，从而及时补偿各电气设备的无功功率负载。因单次补偿属于无功补偿，单独一台电力设备电容基本和电机输入与输出状态相同，故而能够实现对电机无功损耗的及时补偿。通常在大型或中型的异步电机中比较适合使用个别补偿机制。

2.2并联电容器补偿

并联电容器在早期电网中十分常见，因为其经济实用、结构简单、维护方便且没有转子。它的工作原理是在负载两端发出容性无功来补偿两侧的感性无功，提高回路的功率因数，降低网损。通过对补偿对象的测量，确定所需要的电容器容量，再来确定要投入的电容器组数。由于控制电容器投入、切除的是机械开关，所以很难准确判断投切电容器的时刻。并联电容器一般设有投切延时功能，所以当电网无功不足时，最好在高峰负荷到来前将电容器并联到负载两端，才能有效避免负载端电压不足，因此不能满足快速、准确地对电网进行无功补偿需求。

并联电容器的机械开关不宜频繁切换，因为其合闸涌流很大，有时甚至能达到补偿电容器额定电流的几十倍甚至上百倍。在开关断开时，它还会产生弧光，且运行时的噪音较大，因此频繁投切会缩短并联电容器的寿命。所以，并联电容器仅适用于负载较稳定的系统。

2.3应用于配电线路

将无功补偿技术运用于配电线路中，有助于电气自动化获得更高的运行性能和运行成效，实现分支线路的有效无功补偿。配电线路中运用无功补偿技术时，需借助配电变压器详细分析分支线路的具体无功损耗情况，全面了解无功损耗具体应用结构，以确定具体补偿容量，使工作人员可选择适宜的分支线路。补偿设备正常运行状态下，配电线路将处于欠补偿状态，相关工作人员应根据时间节点和具体电压变化情况科学判定电容器投入过程和具体用量等，从而有效实现全面最优补偿。

2.4真空断路器投入电容器

该器件具有使用简单、成本低等优点，这种优点会使该器件在某个方面存在缺陷。通常来说，电容器会在合闸的过程中产生极高的过电压，虽然一次过电压不会对电容器造成损害，但是长此以往，会对电容器的使用寿命造成不利影响。因此，需要根据无功补偿技术进行该器件的重新设计，延长电容器以及开关的使用寿命。

2.5结合其他设备共同应用

无功补偿技术的飞速发展，对提升电气自动化系统的运行效率有着极大的作用，而在应用该技术的过程中，应做好全面的考虑，是否会对系统的运行带来负面的影响。通过以上的分析以及大量的实践证明研究发现，在无功补偿技术应用不合理的情况下，不仅会增加电气自动化系统的设备、技术投入成本，同时也会影响到电气自动化系统的正常运行。因此，在应用无功补偿技术的过程中，应结合实际的情况做好相关的处理措施，可以将其结合其他的设备共同应用到电气自动化系统中，从而有效提高系统的运行效率。例如，在将电抗器和可控饱并结合固定滤波器共同使用的情况下，电气自动化运行所流入的感性电流可以通过电抗器和可控饱的磁饱和度来实现对感性电流的控制，有效避免感性电流对电气自动化系统运行带来的影响，从而达到平衡固定滤波器的无功功率，在实际的应用中产生很好的应用效果。

结束语

综上，在运行电气自动化系统的过程当中，对无功补偿技术进行有效的应用，不断对其进行完善。无功补偿技术可以将电网的整体性能进行提高，减少对资源的消耗，将电气自动化消耗的电源能量减少。同时要对无功补偿技术进行不断的创新和完善，从而促进该技术的发展，提高电气自动化的运行效率。

参考文献：

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（作者身份证号码：130429199109218017）