孙超 王建波 樊祜征
济矿民生热能有限公司 山东济宁 272211
摘要：电气自动化过程中引入和应用适宜的无功补偿技术， 能够快速且灵活地对系统予以有效的无功补偿， 显著降低电气自动化系统的能耗， 同时还能提高系统运行的稳定性以及安全性， 将会为企业创造更大的经济效益和社会效益。本文笔者对电气自动化中无功补偿技术进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：电气自动化；无功补偿；技术
1 无功补偿技术的意义以及特点分析
1.1 无功补偿技术的意义分析
对于无功补偿技术来说，主要就是以无功补偿理论进行研究，其可以将供电系统中的电网功率因数大大提升，进而更好的降低电力输送中相关设备以及线路会对电能带来的消耗等，从而更好地提升供电效率以及供电质量，更能对电网内环境进行良好的稳定，这一技术是将有着容性功率负荷装置以及感性功率负荷在同一线路上进行并联，从而让电网中电能在两种负荷间进行合理的交换，以此来形成双方无功功率补偿，这样才能满足当代电网运行中的经济要求，也可以结合不同的补偿方法分为集中补偿、分组补偿和混合型补偿几种形式。
1.2 对于无功补偿技术的特点分析
在无功功率中最常出现的设备就是异步电动机、变压器等，而在其中的异步电动机是在其整体中占据60%的比重，而变压器占据了20%的比重，相应的整流器、电阻和供电线路等相关的基础性设备也占据有20%的比重。通过这些可以看出无功功率自身是在异步电动机设备上有着很大的消耗量，但对于一些基础性的设备和变压器来说，其占的比重大致相同，所以运用动态无功补偿技术可以大大的增强供电企业的供电效率以及质量，能够更好地提升用户用电因数，进而真正有效地确保电网整体能够在经济和科学的条件下运行。
2．无功补偿技术在电气自动化中应用的基本要求
2.1 变压器容量、数量与电动机的选择
在应用无功补偿技术的过程中，对变压器的数量、容量及电动机的选择需要符合系统的实际需要，此外，还需适当降低线路的感抗，以确保无功补偿技术可以较好地融合到电气自动化系统当中。当生产的工艺条件与系统的设计条件不符时，则可采取如下2种办法来提高用电单位电力系统的自然功率因数，一是利用同步电动机，二是选用间歇工作制设备。
2.2 电容器的使用条件
当提高了系统的自然功率因数后，若工艺条件仍与设计要求有较大差距，则需引入无功补偿装置，通常采用以并联形式连接的电容器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆规定电容器的使用条件为：低压供电单位的功率因数小于等于0.85或高压供电单位的电压为10kV或35kV。此时，便可利用电容器降低损耗、提高输电效率，以使工艺条件符合系统的整体设计要求。
2.3 补偿方式
在高压侧功率因数符合相关用电部门要求的前提下，通常对10kV或35kV高压供电单位采用低压补偿方式。
2.4 平衡性原则
平衡性原则在无功补偿技术中主要体现为两个方面，首先是低压电容器应用来补偿系统中的低压无功负荷，而高压电容器则可以用来补偿系统损失的高压无功电荷。其次，当用电设备所承担的负荷相对平衡、使用次数较多、容量较大且内部的无功计算负荷≥100kvar时，应对无功补偿装置和电气设备采取同时通电的措施。在电容器组无功补偿方面，在进行无功补偿的同时，还应引入自动调节式的补偿装置来达到防止无功负荷倒送的目的。
3．无功补偿技术在电气自动化中的应用
3.1有源滤波器的应用
有源滤波器最大程度的实现了电源对总谐波的相关要求，并为额外电流的相互抵消提供了有利的保障。由于安装该装置后，其产生的电流刚好与负序电流相位相反，正好可以相互抵消，大大降低了资源的利用率，也达到了很到的效果。另外装置还具有以下特点，（1）调节速度相对较快；（2）补偿特性相对比较灵活；（3）性能稳定，在运行过程不会产生谐振现象。虽然该装置性能和使用效果较好，但该装置价格昂贵，工程建设投资成本较高。只能根据部分工程建设实际情况，斟酌配置适量的有源滤波器。
3.2真空断路器的合理应用
对于这一设备的运用，是由无功补偿理论所研制出来的，其整体的结构相对简单，并且其生产以及投资的成本也能相对比较低，它能够有效地降低电网供电输送中对电力带来过度消耗，但对于该技术也还是存在一定的技术上的问题。该设备将固定滤波器以及合闸管调节电抗器进行合理的融合，让其在原有的工作效果为基础，更好的实现无功补偿，进而有效地确保电网输送中电流能够保持平衡状态，降低谐波会给电流功率带来影响问题，从而让自动化系统中的内部功率因数能够达到最大值。并且要借助该设备在最短的时间内完成对电网设备的无功补偿操作，从而降低一些不必要的能量损耗等问题出现。
3.3用户与回路补偿技术的分析
通过对用户无功补偿技术进行分析，其一般运用在用户内部配电网络之中，目的是在最大的程度下降低电能以及降低无功消耗问题的出现，从而更好地缓解应该在使用中存在的经济压力过大的问题。对于回路无功补偿，就是运用固定滤波器，对内部磁能饱和程度进行合理的调整，通过这样的形式让流入供电回路中的感性电流有所改变，从而更好地形成无功补偿效果，而且在供电回路中，也可以带来感性电流，这些电流可以和滤波器中余出来的电流进行充分的抵消，进而更好地满足供电电流整体的平衡性要求。
3.4无功补偿技术在配电线路中的应用
无功补偿技术在配电线路中的应用，要求分支线路无功功率达到平衡状态，以此方式补偿其无功耗损，使主干线提供给配电线路利用的无功功率得到有效控制，版而减少无功耗损量结合实际需求，明确部分配电变压器与小分支的实际补偿容量和补偿点，在选择分支线时，应尽量以大负荷型分支线作为选择对象，而在确定无功分组电容自动补偿容量时，则应当以分支线路配电变压器空载时的无功耗损量作为参考标准，此外，如果配电变压器无功功率的消耗主要表现为用户的自主补偿，而其补偿容量却明显不足，主干线就应当提供无功补偿给变压器。
3.5无功补偿技术在配电线路中的应用
无功补偿技术在配电线路中的应用，要求分支线路无功功率达到平衡状态，以此方式补偿其无功耗损，使主干线提供给配电线路利用的无功功率得到有效控制，版而减少无功耗损量结合实际需求，明确部分配电变压器与小分支的实际补偿容量和补偿点，在选择分支线时，应尽量以大负荷型分支线作为选择对象，而在确定无功分组电容自动补偿容量时，则应当以分支线路配电变压器空载时的无功耗损量作为参考标准，此外，如果配电变压器无功功率的消耗主要表现为用户的自主补偿，而其补偿容量却明显不足，主干线就应当提供无功补偿给变压器。
结语
将无功补偿技术应用到电气自动化中，不仅能够提高电力系统运行的安全性和稳定性，而且还可以大大提到电力资源的利用效率。随着电气化技术的进一步发展，无功补偿技术在电气自动化中的应用必然会越来越广泛，具有极好的发展前景，应该引起电力行业的高度重视。
参考文献：
[1]李梦迪.无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].电子制作，2013 （19）.
[2]谢昌柠.试论电气自动化中的无功补偿技术[J].电子世界，2013（8）.
论文作者:孙超,王建波,樊祜征
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/16
标签：技术论文; 变压器论文; 线路论文; 功率论文; 电流论文; 功率因数论文; 电网论文; 《防护工程》2018年第30期论文;