探析电气自动化中无功补偿技术要点

探析电气自动化中无功补偿技术要点

李小涛

410311196901084512

摘要：随着电气自动化水平的不断提升，无功补偿技术应运而生，这是一种创新型技术，对电气自动化设备运行电能消耗起到了很好的控制，同时还有效地保障了电气自动化设备的稳定运作和发挥。无功补偿技术凭借着自身的特点和优势，被广泛应用在电气自动化领域内，推动着电气自动化的发展进程。

关键词：电气自动化；无功补偿技术；应用研究

引言

在社会经济快速发展的过程中，城市现代化发展的脚步也在不断加快，建筑物数量与日俱增，使得电力资源的使用率随之上涨，促使整个电力行业迎来了发展的黄金时期。电力系统的核心就是电气自动化技术，先进的电气自动化设备可以为社会经济发展提供强有力的支撑。在生产技术飞速发展的同时，人们对电网的无功要求也越来越高，使用无功补偿技术以后，有效降低了电网运行时产生的各种能源消耗，大幅度的提高了电力资源的使用效率，使节约能源的发展目标得以快速实现。

1电气自动化

自动化技术源于计算机技术的发展，更优质的算法，更高精尖的计算能力，计算机的发展经过短暂的起步阶段，正在迅速的占据生活、工业生产中的方方面面。计算机领域的发展催生了自动化技术的出现，自动化技术的应用在电气工程领域发挥了巨大作用，诞生了PLC相关学科。电气自动化作为电气领域转悠的自动化技术，它的特点是智能、高效、错误率低。几乎所有的电气工程作业场景都有自动化技术的应用，诸如集成电路的生产、车间规模化生产，都需要电气自动化技术的支持，它的优势是显而易见的，一套成熟的自动化操作系统对于从业人员的要求降低，但生产过程的效率和生产安全都能得到很好的保证。我国工业化和信息化进程的进步，和电气工程自动化技术的发展不无关系。

2无功补偿的优势

（1）补偿无功功率，就是提高微电网的功率因数，这等同于提高微电网的效率，降低变压器的负荷，减少变压器的损耗。（2）降低电网中的功率损耗和电能损失；通过无功补偿，可以减少微电网的线路损耗，直接降低电能消耗，减少用电成本。（3）改善电能质量，提高用电设备的工作效率和降低故障率；无功补偿可以提高电能质量，使电压和频率更稳定率，滤出一定的电力谐波，从而保证用电设备工作更稳定，工作效率更高，降低电设备的故障率，等同于提高设备效益。（4）减小变压器等设备的投入，节省投资。微电网的功率因数提高以后，微电网的负载就降低，同样的变压器，可以给更多的设备供电，这就减少变电设备的投入，间接提高经济效益。

3无功补偿方式存在的不足

如果无功补偿的方式不合理，就会给线路电力传输造成严重的失衡问题，具体的表现为：受无功补偿谐波问题的影响，使得线路中抗谐波能力无法满足线路的实际需求，缩短了无功补偿电容器的使用时间，如果电流过大，就会使电容器发生损坏，给电路中的谐波带来了巨大的影响，无法满足无功补偿的标准。在分析线路补偿问题以后发现，线路损耗情况非常的复杂，电力部门仅对线路功率因数补偿进行了考虑，这就很难实现对线路损耗问题的高效处理。线路的无功补偿受无功倒送问题影响非常严重，无功倒送会不断提升线路中的电压值，使得大量的无功功率产生，给线路电能传输造成了严重的影响。线路中使用的设备和无功补偿设备会存在着很多的潜在问题，无法保证电路中的电能质量，线路中的电压出现波动以后，电力系统的切换量就会随之发生改变，与实际产生较大的差距，给无功补偿造成了一定的影响，使电力系统的实际需求无法得到满足。

4电气自动化中合理应用无功补偿技术

4.1在配电网中的运用

在电气自动化的电力系统中，通过分析我国目前配电过程中最有效的补偿方式主要就是功率因数补偿和配电网中的无功补偿。第一种补偿方式主要是通过控制功率因数，让其一直在标准数值范围内进行工作。然后，电力企业通过一定的宣传和给予供电用户一定的电费补偿，达到无功补偿的目的，同时，还提高了社会公众节约用电的思想意识，有效地降低了电能的损耗。第二种补偿方式则是通过一些技术手段，来减低电力传输中产生的无功功率，这样就有效降低了电能低损耗，同时，也避免了资源的浪费，通过上述两种无功功率补偿方式的运用，不仅减少了传输电路中的电能损耗，还降低了用户端的用电压力。

4.2真空断路器投切电容器

真空断路器投切电容器的无功功率补偿方法里，不会专门安装放电设备，只是充分利用电容器组借助高压母线中的电压互感器一次绕组电阻放电得以实现的，从而使补偿效果达到最理想的状态。在电容器内安装熔断器后形成短路保护，使高压击穿电容器的情况得以高效的回避。为了降低线路电感和电容器组中的串联谐振现象，可以对合闸次数进行合理的控制，采取电抗器串联的方式，可以对电力系统、高压线路和高压母线前主变压器的无功功率实现高效的补偿，快速提升功率因数，使成本投入控制在最小的范围之内。

4.3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。基于此原理，在电气自动化系统回路中安置滤波器，就可以对滤波器频率范围进行一定的优化和调整，同时还能让滤波器中的电容电流和回路中的感性电流发生抵消，让回路电流始终保持一种相对稳定的工作状态，不发生较大的波动，降低持续性。与此同时，在电路状态稳定运行过程中，还可以串联滤波器来电路电压进行有效的降低，从而实现对回路电路的无功补偿。

5提高自然功率因数的方法

对于自然功率因素的增加主要是通过科学的管理方法以及技术手段来实现的，而无须购买补偿设备。相对于其他提高自然功率因素的方法而言，其主要的优势在于成本非常低。主要有以下几种方法：（1）严格遵循电动机使用手册来进行电动机的使用以及日常维护。（2）定期对异步电动机进行维修，确保其处于正常的运转状态。（3）尽可能的选择同步电动机来代替异步电动机。

结束语

如今电气自动化技术实现了大范围的推广，使得非线性负载和线形负载的使用范围越来越广，同时也带来了严重的谐波污染和电气线路无功补偿不足的问题，增加了电气自动化系统的电能损耗，给电气自动化技术发展造成了恶劣的影响。在电气自动化系统线路中引入无功补偿设备以后，大幅度的提升了资源的利用率，使电力线路运行质量随之升高，使电气系统的安全、平稳运行得以保证。因此在未来的发展过程中需要充分重视能源的节约，有效地降低能耗，并通过节能设计使电气工程自动化系统中产生的浪费降到最低，提高我国电气工程的自动化水平，体现出节能设计的重要价值。

参考文献

[1]杨有禄,兰吉宗,雒金环,等.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].中国新技术新产品,2019(6):5.

[2]洪振峰.无功补偿技术在电气自动化中的应用探讨[J].民营科技,2019(3):58.

[3]徐承.无功补偿技术在电气自动化中的应用探析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2019(31):32.

[4]杨叶春.浅析无功补偿技术原理、优势及其在电气自动化供电系统中的应用[J].华东科技:学术版,2019(2):223.

[5]秦雯,杨进.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].科技创新与应用,2019(12):129.