淺談電氣自動化中無功補償技術

摘要：無功補償技術的利用既能提供電網(wǎng)的整體性能，提升電力系統(tǒng)的運行效率，同時也能降低電網(wǎng)運行中的電壓損耗，防止了能源損耗。特定情況下，電氣自動化系統(tǒng)中的應用效率和電力損耗，會被無功補償技術的優(yōu)勢所彌補。所以必須要加強無功補償技術的優(yōu)化和發(fā)展，不斷進行技術革新，確保無功補償技術應用的穩(wěn)定性，才能使其跟上時代發(fā)展的腳步，滿足工業(yè)發(fā)展和社會進步的需求。  

關鍵詞：電氣自動化;無功補償技術;應用  

1無功補償技術概述  

1.1無功補償?shù)母拍? 

所謂的無功補償技術又稱為無功率補償技術，主要是應用到電力系統(tǒng)里，通過該項技術來提高電網(wǎng)的效率，進而降低變壓器的損耗，能夠極大程度上提高供電的效率，改善供電周邊的環(huán)境，當我們應用無功補償裝置時，可以很大程度上提高供電的質(zhì)量，同時還可以提高線路的使用壽命，降低電力系統(tǒng)中其他因素的影響，該技術是提高電氣自動化的有效手段之一。  

1.2無功補償技術的技術特點  

無功補償技術的技術特點主要為以下幾點：1）能從多方面獲取電能。傳統(tǒng)的發(fā)電是有功發(fā)電，該種方式獲取電能主要是通過發(fā)電機來獲取的，但是無功補償技術是通過無功服務獲取電能的方式多種多樣，除了從發(fā)電機獲取之外，還可以從靜止無功補償器和調(diào)相機來獲取。2）進行遠距離的電能輸送時，無功補償技術的缺點就顯示出來了，一旦進行遠距離的輸送，就會對發(fā)電系統(tǒng)以及受電終端提出了要求，需要這兩端存在著夠大的電壓差，但一旦存在著較大的電壓差，就會使所出輸出的有功功率損耗較大，相應的造成供電的效益低，使電器節(jié)能工程開展緩慢，所以無功補償技術并不適應與長距離運輸電能。3）要對電壓進行分別控制，在整個電力系統(tǒng)之中，對頻率的控制通常是以有功平衡為主體，然而相對應的電壓控制是通過無功平衡來實現(xiàn)的，但是頻率是全網(wǎng)所統(tǒng)一的，所以想要對電網(wǎng)的節(jié)點的電壓進行控制，進而達到無功平衡[1]。  

2 無功補償技術在電氣自動化中應用的意義  

2.1 提升功率因數(shù)  

無功補償技術降低能源消耗的原理主要就是因為它能夠?qū)⒕哂腥菪怨β守摵裳b置和感性功率負荷裝置并聯(lián)在同意電路中，能量可以在兩種負荷之間順利轉(zhuǎn)換。無功補償技術的作用就在于能夠在保持供電水準不下降的情況下，有效降低能源和電器設備的損耗，提升資源和設備的利用率。節(jié)約了大量的成本和人力資源，避免了能源浪費?，F(xiàn)階段，國內(nèi)電氣自動化通過無功補償裝置的運用，電氣系統(tǒng)效率顯著提高，發(fā)展也更加迅速。  

2.2 保證電力系統(tǒng)運行效率  

電器自動化應用的過程中，不同應用設備在運行狀態(tài)下的功率受到諸多條件的限制，比如電力系統(tǒng)出現(xiàn)能源損耗，電壓和負荷增加，如果不及時改善，會嚴重縮短電力系統(tǒng)設備的使用壽命。無功補償技術可以在保證電力系統(tǒng)運行效率的同時，合理分布電網(wǎng)中的無功功率，使整個電氣系統(tǒng)高效運行，有效避免損耗現(xiàn)象的發(fā)生。又比如，電力系統(tǒng)在供電時電網(wǎng)功率因素調(diào)低，極其容易損耗輸電線路和變壓器，而無功補償技術的改善避免了這種現(xiàn)象，增強了輸電的穩(wěn)定性，提升了電力系統(tǒng)的電力輸送效率。  

3無功補償技術應用于電氣自動化中的基本要求  

3.1對變壓器與電動機進行選擇  

在進行無功補償技術的應用時，變壓器的數(shù)量、容量以及電動機的選擇都是十分關鍵的，我們需要根據(jù)自身的情況進行選擇，另外，我們所選的變壓器以及電動機需要能夠一定程度上降低線路的感抗，進而確保無功補償技術能夠順利的融入到整個電氣自動化的系統(tǒng)中去。若我們當前的工藝條件與最初設計的條件不相符時，我們可以通過兩種方法來提高電力系統(tǒng)的自然功率因數(shù)，即同步電動機與間歇工作制設備。  

3.2了解電容器的使用條件  

當系統(tǒng)的自然功率因數(shù)提升之后，如果相關的工藝與設計仍然有著較大的差距，我們就需要選擇無功補償裝置，在無功補償裝置的選擇上我們通常是選擇以并聯(lián)為主的電容器，同時對電容器有所要求，我們所規(guī)定的電容器的規(guī)格為：低壓供電單位的功率因數(shù)要比0.85小，或?qū)⒏邏汗╇姷膯挝浑妷阂?guī)定為10kV，因為此種方法可以減少對于電容器的損耗，很大程度上提高了輸電的效率。  

3.3采用平衡性原則  

在無功補償技術中應用平衡性原則主要體現(xiàn)在兩個方面：1）通過運用抵押電容器來進行系統(tǒng)中的低壓無功負荷，然后運用高壓電壓器進行系統(tǒng)中的高壓無功電荷補償。2）當用電設備的負荷相對平衡以后，同時使用的次數(shù)相對較多，容量也相對來說加大時，我們就需要將無功補償?shù)难b置與電氣設備進行同時通電。  

4電氣自動化中無功補償技術的運用措施  

電氣自動化領域中，無功補償技術的應用十分廣泛，但在實際應用中存在一定的問題，需要采取有針對性的方案予以解決。  

4.1 確定補償方案  

供電系統(tǒng)評價標準的核心是電能質(zhì)量，而電壓直接影響電能質(zhì)量。功率和阻抗是造成電氣自動化無功功率出現(xiàn)的主要因素[4]。AT供電技術作為鐵路領域使用最廣泛的無功補償技術，采用SCOTT變壓器，并利用晶閘管電子開關控制電容投切。結(jié)合我國鐵路發(fā)展現(xiàn)狀，該方法可在較長的輻射路線上有效地控制和降低負序。  

4.2 無功補償?shù)墓残詥栴}  

在電氣自動化中應用無功補償技術，不僅提高了電氣系統(tǒng)的安全性，而且提高了資源的使用效率。通過降低電網(wǎng)事故的處理成本，可實現(xiàn)預算系統(tǒng)應用中經(jīng)濟利益的有序增長。發(fā)電廠轉(zhuǎn)移到變電站的無功電流通過線路流入到低壓線時，產(chǎn)生無功電流遠距離傳輸。因此，變電站無功補償技術在生產(chǎn)領域中應用廣泛，且需要將變電站總區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域展開無功補償。通常，220kV變電站具有較多的調(diào)節(jié)功能，可靈活調(diào)節(jié)容量，甚至可達到負荷功率的最高值（0.98）。具體地，需結(jié)合當?shù)貙嶋H情況判斷變電站是否配備了無功補償技術，然后科學調(diào)整補償變壓器。  

4.3 正確選取智能補償  

正確選擇智能補償方案，需遵循合理布局、就地平衡及分級補償?shù)脑瓌t。全面發(fā)揮最大補償效益，需從以下三方面出發(fā)。  

電力部門與用戶補償?shù)慕Y(jié)合。在用戶中加入無功功率補償，可提高電氣在工作運行中的功率因素，減少用戶在日常用電中消耗的有功功率，降低用戶電費。結(jié)合有關調(diào)查結(jié)果可知，約40%的無功功率消耗在線路和配電變壓器，60%的無功功率消耗在用戶電氣設備。  

集中與分散補償結(jié)合。變電站集中無功補償時，需對電網(wǎng)電線路、配電變壓器及設備分散補償，提高無功補償?shù)慕?jīng)濟效益。此外，由于無功補償數(shù)值并非越高越好，分散補償技術在實際運用中需合理布置、正確選擇。實際操作中，由于分散補償維護困難，多數(shù)采用集中補償方法。  

降損與調(diào)壓方式結(jié)合。降損可有效提高電氣自動化系統(tǒng)的運行效益，而合理的調(diào)壓可保障電壓滿足用戶的實際使用需求。當電網(wǎng)運行電壓偏高或處于用電高峰期時，電氣系統(tǒng)將提高自身損耗量，甚至出現(xiàn)線損等問題。此時，應用無功補償設施即可提高電網(wǎng)中的功率因數(shù)實現(xiàn)降損的目標。  

結(jié)束語  

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，科學技術的創(chuàng)新，無功補償技術的應用在各行業(yè)都被廣泛應用，社會關注度也越來越高。無功補償技術作為現(xiàn)代社會的時代標志之一，主要運用在電氣自動化工作當中，負責優(yōu)化解決負序，無功功率問題的技術。通過運用無功補償技術，最大程度上減少在實際生產(chǎn)和傳輸中所耗費的能源，保證電氣自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運作。

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