淺談電氣自動化中無功補償技術的應用

崔艷杰

身份證號：410724198703183539

淺談電氣自動化中無功補償技術的應用

崔艷杰

身份證號：410724198703183539

作為電氣自動化應用中的重要技術，無功補償技術對于節約能耗和降低自動化過程的無功功率具有重要的作用。本文介紹了電氣自動化無功補償技術的特點及作用，分析了無功補償的關鍵技術；闡述了無功補償技術在電氣自動化中的應用，以期為相關技術人員提供參考。

電氣自動化；無功補償技術

一、電氣自動化中無功補償技術的特點及作用

1、電氣自動化中無功補償技術的特點。在企業的生產機械中采用無功補償技術最多的設備為異步電動機、變壓器等，在電網無功功率量的取向中，異步電動機和變壓器都占了80%，其他機械設備才占了20%，由此可見企業無功功率主要消耗在異步電動機和變壓器中。在企業電氣自動化的無功功率的補償中主要采用的是無功補償技術，這種技術的應用可以有效地提高企業用電功率的因數，降低企業用電設備的成本。

2、電氣自動化中無功補償技術的作用。電氣自動化的普及，不僅促進了市場經濟的快速發展，增加了國民收入，還極大地降低了工作人員的操作難度，為企業生產減少了人力物力的成本投入，增加了企業的經濟效益；同時還提高了電氣自動化的安全性，為安全生產提供了有力的保障。隨著電氣自動化技術水平的不斷提高，在電氣自動化發展中呈現出了越來越多的問題，電氣設備中電能資源的過度浪費，已經引起了社會的高度重視。電氣自動化中無功補償技術的大量應用，可以有效地降低電氣設備的電能消耗情況，完善電氣自動化體系，確保國民經濟和社會主義現代化建設的健康發展。

二、電氣自動化中無功補償的關鍵技術分析

電氣自動化中無功補償技術主要是指動態無功補償技術，應用此項技術的主要意義是為了提高供、配電系統的利用率，盡可能地降低電能的消耗和諧波對電力系統的破壞，穩定電力系統的電壓值，實現對電力系統的有效控制。

1、功率因數是指電力網中通過線路、變壓器的視在功率功率供給有功功率所占百分數。在電力網的運作過程中，功率因數的大小直接影響著有功功率的供給量，影響著有功功率的損耗情況。如功率因數越大，電力設備就能為有功功率提供大量的視在功率，就能減少無功功率的傳送，極大地降低有功功率在電力運行中的電能消耗，就能提高用戶當前的功率因數，充分發揮電力設備的功能提高電壓的質量。

2、在電氣自動化無功補償技術中并聯電容器也占有重要地位。并聯電容器無功補償是為了更好地節約電能和提高供電的質量，主要方法是通過提高用電負載的功率因數，減少電力網的用電損耗，目前這種節電方式已經得到了人們的廣泛認可。通過提高功率因數不僅能夠減少有功功率的消耗量，還能減少無功功率的消耗量，同時還能增加變壓器和電力線路容量的利用率，這就有利于并聯補償電容器與補償設備之間的連接，提高電力功率因數。

三、電氣自動化中無功補償技術的應用

近年來，隨著科技的不斷進步，我國在電氣自動化無功補償技術和諧波治理等方面進行了較為深入的探討研究，加大無功補償技術在電氣自動化中的應用范圍，使功率因數得到有效提高，負序得到有效降低，才能形成科學的濾波通路，抵消或濾除指定諧波。目前我國電氣自動化無功補償技術主要應用于以下幾個方面。

1、無功補償技術應用的主要方案。在電氣自動化無功補償技術的應用方案主要有兩種：真空斷路器投切電容器和固定濾波器晶閘管調節電抗器。降低電容器組合閘產生的電流沖擊時，可采用串聯電抗器的方式。這種無功補償技術方案的應用可以有效地減少電氣工業的成本投入，可以實現對高壓母線前主變壓器、高壓線路及電力網用電的有效補償。

使用固定濾波器和晶閘管調節電抗器的無功補償方案主要是提高功率因數，這種方案的使用可以減少晶閘管的使用數量，增長固定濾波器的使用壽命，調節方便，響應的速度也很快，唯一的不足就是在電力系統運行中會產生一定的諧波，這種情況的產生在目前條件下還不能得到有效解決。

2、無功補償技術在變電站中的應用。作為供電區域電力系統中心環節的變電站，需要采用不同等級的電壓配電線路向用戶提供電力。在電力系統運行過程中，必須按照分級補償和就地平衡的用電原則，使無功功率在配電線路和電力用戶中達到基本的平衡，以此減少變電站無功電力的輸出。在變電站設置容性無功補償裝置，可以有效地對主變壓器無功消耗進行補償，還可以對負荷側進行無功補償。主變壓器的容量直接影響著容性無功補償裝置的容量，可按主變壓器容量的10%～30%配置，并滿足35～110kv主變壓器最大負荷時，其高壓側功率因數不低于0.95的要求。無功補償技術在變電站中的大量應用可以有效地提高功率因數，降低總成本的投入和電能損耗量，對電氣自動化系統的完善起到一定的促進作用。

3、無功補償技術在配電線路中的應用。在電力系統結構中，配電線路在整個線路網數量巨大，在總線的損耗就占了60%-70%，基于此，減少配電線路的功率消耗和對配電線路進行合理有效的電力無功補償就顯得尤為重要。在國外發達國家中對配電線路進行無功補償普遍采用的是分支線路的補償方式。這種補償方式使用可以直接對分支配電線路的電能消耗進行無功補償，減少主配電線路的電能消耗，以此達到分支配電線路無功功率的平衡。

四、提高電氣自動化中無功補償技術的建議

1、在電力系統網中要高度重視對變壓器、配電線路電能損耗的無功補償，必須提高功率因數的功率值，增強供、配電系統的利用率，降低電力資源的消耗量。在安裝受電端無功補償裝置時，要盡可能地減低負荷無功功率的消耗，減少配電線路的損耗，提高功率因數。這種無功功率補償是最直接、最經濟的節能減耗的方式。

2、在電氣自動化無功補償技術應用中，要加強對用戶側無功補償的管理力度，加大對節能降耗的宣傳力度。在用戶群中形成對無功補償技術的充分認識，減少用戶側中對有功功率的消耗，降低成本的投入，提高功率因數，實現對電氣自動化系統的有效無功補償。

五、結束語

綜上所述，隨著電氣自動化技術應用范圍的不斷擴大，動態無功補償技術和諧波治理的問題越來越嚴重。系統運行過程中往往出現負荷變化大，帶有諧波的現象，傳統的無功補償技術已經不能滿足系統運作的這一需求。無功補償技術是采用無功、負序及諧波的綜合補償方式，對電氣自動化系統的正常運行提供了有力的支撐。

[1]肖吉德；信息時代的電氣自動化技術--訪上海大學陳伯時教授[J]；電工技術雜志；2013年04期