电气自动化中无功补偿技术及其应用探究

缪赟 赵广宇

摘  要：面对社会发展脚步日益加快的过程中我国各个领域得以不断进步，各项新技术得到广泛应用。而在电气自动化技术的具体应用中，智能无功补偿技术是一项关键技术，将该技术合理应用到电气自动化中，将会进一步保障电气自动化技术的应用效果，实现电力能源消耗的最大化降低。基于此，本文就对该技术在电气自动化中的具体应用策略进行分析，以此来为该技术与电气自动化的良好发展提供参考。

关键词：电气自动化;无功补偿技术

引言：在供电系统的正常运行过程中，内部电感及相關元器件出现磁场，在电磁场的作用下产生无功功率，阻碍整个电网的正常运行，系统安全性被破坏。在电能的生产和输出阶段，电容相关元器件等必不可少，因此，需要制定相应的补救措施，尽量将这部分无功功率消除，也就是现阶段电网系统运行中应用较广的无功补偿技术。该技术能够提高电流工作效率，降低系统运营功率，有效控制成本，确保整个系统的运行处于平稳状态。目前，该技术被广泛用于低压电网的改造中，取得了显著的成效。

一、概述

1.无功补偿技术的特征

整体来看无功补偿技术的作用在于满足电力网与负荷端的电压水平，因此会在这些区域设置无功电源，包括调相机、电容器等。目前异步电动机或是变压器等电感性负荷是无功功率的主要设备，且无功功率一般消耗在异步电动机当中。在目前的架空供电线路当中也有所涉及。此时为了补偿供电设备所需的无功功率，会采取无功补偿技术手段来改进用电功率因素，让企业的供用设备保持经济合理运行。总体而言无功补偿技术的技术意义主要体现在多个方面，包括降低供配电系统损耗提升系统利用率、实现系统电压幅值控制与稳定网络电压等，且在降低谐波电流对供电系统破坏作用方面也具有显著功能。

2.电气自动化中的无功补偿技术的重要作用

要想让电气自动化设备中的电磁线圈运转起来，就需要有一个磁场，而在电磁线圈运转时就势必会产生功率消耗的情况，也就是说，当一台电动机工作之前，就需要建立一个专用的磁场，通过磁场作用使电动机内的电磁线圈的转子运动起来，带动电动机同步工作起来，而电动机工作时，主要就是依靠电磁线圈转子旋转带动的，而转子所需的磁场主要是电源产生的无功功率所形成的，与此同时，电气自动化变压器的运行也需要无功功率的支持。一般情况下，用电设备在电源中获得有功功率时，就同时会获得无功功率。一次线圈旋转就会形成相应的磁场，二次线圈旋转就会产生电压。

二、电气自动化控制中无功补偿技术的应用

1.在滤波器与电抗器中的应用

在对无功补偿问题进行解决的过程中，要想实现电力系统中谐波总电流和无功电流之间的有效补偿，一项最根本的措施就是让有源滤波器在负载条件下产生出和原来谐波等量反向的电流，让两者相互抵消。就理论而言，如果这样的无功补偿可以完全实现，便可让智能无功补偿装置对于有源补偿的控制性发挥出最佳效果，让电力系统实际运行中的功率损失得以灵活补偿。但是就实际而言，因为电力系统中的各个设备并非在理想状态下运行，而是会受到环境因素，人为因素以及设备质量等的各个方面影响，在其供电工程发生变化的情况下，相应的电压以及电流情况也会呈现出显著的不同，而要想实现无功补偿效果的良好保障，就需要对电力系统内的实际电能质量做到准确衡量，尤其是对其电压质量的准确衡量。

2.电气设备运行电流电压参数自动采集

为实现对电气设备运行状态的自动化控制，在完成对其补偿控制模型的构建后，对设备电压和电流进行实时自动采集，通过电压和电流参数的变化情况反映电气设备的运行状态，并为后续电容投切方式控制提供依据。以往对电气设备运行过程中的采样方式均是通过测量电压和电流之间的相位差表示功率因数的方式实现，这种采样方式只能够在电压和电流均为正弦基波的情况下保证采样数据的准确性。因此，针对这一问题，本文采用三相电路瞬时无功功率检测的方式对电气设备运行过程中的电流和电压参数进行检测。在采集过程中借助上述引入的无功补偿器，通过该装置提供必要、及时和准确的无功功率数据，通过该数据对投入电容容量描述。在投入电容容量以后，当电气设备的功率因数发生改变时，则其必定会引起电流和电压的变化。通过这样的变化，及时反映出电气设备的运行状态。在采集过程中，向无功补偿器当中引入工业标准的RS-485通信接口以及DL.T645通信协议，构成组网结构，以此实现对电气设备运行过程中的电流电压数据采集和传输。

3.在系统回路中的运用

在电气自动化系统中存在着连续电流，而这些回路电流势必会消耗一定量的电能，产生电能损耗。为此，在电气自动化系统的回路中应用无功补偿技术，可以有效地解决这个问题的发生，这种补偿技术对回路电流的无功补偿主要是通过滤波器的原理来实现的。电气自动化系统电源中的滤波器，是由电容和电感以及电阻共同构成的，通过这些元器件的相互配合和作用，可以有效滤除电路中的指定频点，从而获取特定频率的电源信号。

4.用电客户中的应用

应用在供电电网中时，给人们带来最直观的感受首先是供电质量的明显改善。我们知道，在早些时期我国的供电设施较为落后，导致许多地方的供电质量十分落后不堪，不仅老是出现供电不足的问题，许多家用电器不是被损坏就是由于供电不足的问题而不能够正常的使用，这也很大程度上缩短了电器的使用寿命，造成人民群众心目中的财产损失。甚至也有的地区会时不时的断开供电的情况，这些都是供电质量不高给用电客户带来的不好的体验。而无功补偿技术在电气自动化的应用，大大改善了这种情况。这一新技术的应用带来的改变不仅仅存在于电网供电方面，它渗透在我们生活的方方面面，比如我们日常生活中经常会用到的手机触屏电子设备，其中都存在传感器的功能，而这些触屏功能良好且精准的实现，都应用了电路的无功补偿技术，依靠大量的电容器件来实现的。

三、结语

随着科学技术的不断升级和优化，我国电网系统在运行中的损耗将愈来愈小。相关工作人员要充分发挥现有设备的性能优势，打造优质的电网体系，不断提升我国现阶段的供电能力。

参考文献：

[1]高兴强.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].商品与质量，2019（5）：187.

[2]王玲.电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J]新技术新工艺，2015，（5）：93-95.