浅谈电气自动化中无功补偿技术的应用

宋世健

【摘  要】若要有效落实无功补偿技术，保障地域电气自动化系统运行的稳定性。一方面技术人员需做好地域电气自动化系统运行现状的调查工作，判断潜在的使用风险，并提供适宜的无功补偿方案;另一方面，还需站在资源可持续利用与电气系统运行安全性角度考虑补偿技术的选择要素，从不同设备风险与问题中寻求协调，以便使无功补偿效果更可控。本文基于电气无功补偿技术特征展开分析，在明确有效的补偿措施同时，期望能够为后续电气自动化系统的构建提供良好参照。

【关键词】电气自动化;无功补偿;技术应用

随着我国经济体制的不断发展与完善，城市居民对电气自动化系统运行的可靠性与安全性要求也在不断提升。其中，无功补偿技术作为协调电气设备能耗的重要措施，如果技术存在问题，不但会严重影响地域电气系统运行的稳定性，使电力设备损耗速率加快，同时也极易诱发电力事故，使电力系统运行的稳定性与安全性无法保障。因此，如何做好电气自动化无功补偿工作便需要得到技术人员的着重关注。

一、电气无功补偿技术特征

首先，无功补偿技术能够从多种环境与系统中获取电能，有效利用电气系统中的电能资源，降低日常配电系统中的能源损耗;其次，若将无功补偿技术应用至远程电力传输系统内， 通常对电力系统电压差有较高的要求，而电压差环境若是增大，对应的有功损耗也会直线上升，使地方供电的经济效益降低;最后，无功补偿技术在电气自动化系统中的运用，需要通过频率控制手段以均衡电气系统内的功率环境，确保各个方向电压均衡且频率统一，才能使各处电网节点的功率环境稳定。

二、电气无功补偿技术作用

1.  提高功率因数

从无功补偿作用特征角度来看，无功补偿能够显著降低配电网系统内的能源损耗总量，受容性功率负荷装置与感性功率负荷装置并联的方式影响，能够将电气系统内的能源随意切换为两种状态，通过识别供电网不同时段运行特征与水准对供电环境进行调控，降低能源、电气设备、人力与物力资源的整体损耗，使电气资源的整体利用率得到持续提升。现阶段，我国在电气自动化理念的应用环境中，更能够借助数据识别与处理等举措调控电气系统的运行效率，使电气系统功率因数的可控性得到显著提升。

2.  维持电力运行

电气自动化技术在运用过程中，需要提前对不同地域与系统下的电气设备运行状态进行数据采集工作，确保数据内容完善，并时刻监督电气系统参数。但从电气系统整体管控角度来看，不同设备受参数差异的影响，在相同功率运行环境下，其性能都会受到不同程度的限制，导致能源损耗、电压负荷增加等问题出现，单凭自动化数据无法对此类问题进行调控。而无功补偿装置则能够能源切换等手段缩减功率环境对电气设备的影响，使整体电网的无功功率得到合理分配，由此提高电气系统的整体运行效率，减轻电气损耗对电网质量的影响。

三、无功补偿技术应用基本要求

1.  变压器与电动机

在进行无功补偿技术的应用时，变压器的数量、容量以及电动机的选择都是十分关键的，我们需要根据自身的情况进行选择，另外，我们所选的变压器以及电动机需要能够一定程度上降低线路的感抗，进而确保无功补偿技术能够顺利的融入到整个电气自动化的系统中去。若我们当前的工艺条件与最初设计的条件不相符时，我们可以通过两种方法来提高电力系统的自然功率因数，即同步电动机与间歇工作制设备。

2.  电容器使用条件

当系统的自然功率因数提升之后，如果相关的工艺与设计仍然有着较大的差距，我们就需要选择无功补偿装置，在无功补偿装置的选择上我们通常是选择以并联为主的电容器，同时对电容器有所要求，我们所规定的电容器的规格为：低压供电单位的功率因数要比0.85小，或将高压供电的单位电压规定为10kV，因为此种方法可以减少对于电容器的损耗，很大程度上提高了输电的效率。

3.  平衡性原则

在无功补偿技术中应用平衡性原则主要体现在两个方面：1）通过运用抵押电容器来进行系统中的低压无功负荷，然后运用高压电压器进行系统中的高压无功电荷补偿。2）当用电设备的负荷相对平衡以后，同时使用的次数相对较多，容量也相对来说加大时，我们就需要将无功补偿的装置与电气设备进行同时通电。

四、无功补偿技术的应用对策

1.  明确无功补偿方案

供电系统评价标准的核心是电能质量，而电压直接影响电能质量。功率和阻抗是造成电气自动化无功功率出现的主要因素。AT供电技术作为铁路领域使用最广泛的无功补偿技术，采用SCOTT变压器，并利用晶闸管电子开关控制电容投切。结合我国铁路发展现状，该方法可在较长的辐射路线上有效地控制和降低负序。

2.  解决无功补偿共性问题

在电气自动化中应用无功补偿技术，不仅提高了电气系统的安全性，而且提高了资源的使用效率。通过降低电网事故的处理成本，可实现预算系统应用中经济利益的有序增长。发电厂转移到变电站的无功电流通过线路流入到低压线时，产生无功电流远距离传输。因此，变电站无功补偿技术在生产领域中应用广泛，且需要将变电站总区域划分为若干个子区域展开无功补偿。通常，220kV变电站具有较多的调节功能，可灵活调节容量，甚至可达到负荷功率的最高值（0.98）。具体地，需结合当地实际情况判断变电站是否配备了无功补偿技术，然后科学调整补偿变压器。

3.  选择适宜的智能补偿

正确选择智能补偿方案，需遵循合理布局、就地平衡及分级补偿的原则。全面发挥最大补偿效益，需从以下三方面出發。

电力部门与用户补偿的结合：在用户中加入无功功率补偿，可提高电气在工作运行中的功率因素，减少用户在日常用电中消耗的有功功率，降低用户电费。结合有关调查结果可知，约40%的无功功率消耗在线路和配电变压器，60%的无功功率消耗在用户电气设备。

集中与分散补偿结合：变电站集中无功补偿时，需对电网电线路、配电变压器及设备分散补偿，提高无功补偿的经济效益。此外，由于无功补偿数值并非越高越好，分散补偿技术在实际运用中需合理布置、正确选择。实际操作中，由于分散补偿维护困难，多数采用集中补偿方法。

调压与降损结合：合理的调压举措能够将设备电压维持在用户适用的范围内，降低电压波动对供电网系统稳定性的影响，使电力供应质量得到基本保障;降损则是提高电气自动化系统运行效益的举措，当电压出现波动时，降损等无功补偿措施也能够有效遏制电压风险，使电网功率因数的稳定性与可靠性得到持续保障。

五、结语

无功补偿技术在电气自动化系统中的有效运用，既能够为电气系统提供稳定的无功协调与补偿平台，降低外界环境与电气结构带来的影响，同时凭借智能补偿机制，也能够为电网提供更便于操控的电能管理平台，使电网内部资源的利用率得到提升。故而，在论述电气自动化中无功补偿技术的应用期间，必须明确无功补偿技术的特征与作用，并提供有效的安装方案，以便使电气自动化系统的运行效果得到保障。

参考文献

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