無功補償技術在電氣自動化中的應用探析

董金鳳 劉 揚

摘 要：隨著現代電力技術的發展，電力的智能化自動化也發展緩慢，受到人們的重視。在現代電氣自動化領域，無功補償技術作為其主要動力之一，對現代電力技術的發展具有重要意義。無功補償技術在電力自動化中的應用，不僅可以提高供電效率，而且可以有效地控制供電過程中各種設備的損耗。本文主要討論了無功補償技術在電力自動化中的應用，并闡述了其應用價值。

關鍵詞：電氣自動化；無功補償技術；應用；研究

無功補償技術是一種基于無功補償技術的理論研究，主要是指電網無功補償的無功功率源和負載端，它是提高供電系統的功率因具有重要意義，同時也可以有效地減少相關設備和輸電線路損失的過程中，可以有效地提高電源的效率，網格對內部環境的穩定性具有十分重要的意義。無功補償技術的基本機理是將電容和感應功率的負載并聯。通過這種方式，電網中的電能可以有效地減少電力傳輸過程中的損耗，從而可以通過兩種方式形成電感和電容式的無功補償，從而穩定電網的穩定和經濟運行。無功補償技術可以根據不同的補償方法大致分為三大類，主要包括就地補償、分散補償和集中補償。不同的補償方法可以適應電網不同的運行要求。

一、無功補償技術的主要特點

很早開始，我國對于無功補償技術的應用就有著一定的研究和應用，特別是隨著經濟的發展和社會的進步，無功補償技術也逐漸得到了補充和創新，無功補償技術的應用變得越來越廣泛。[1]隨著電氣自動化的應用和發展，無功補償技術也在逐漸的適應著電網的經濟和安全需求，目前為止，無功補償技術已經成為了電氣自動化的主要動力之一。針對無功補償技術，它不僅有利于降低電力輸送過程中的電力消耗，同時對于國家電網的穩定和安全有著重要的意義。無功補償技術由于其無功服務獲取形式比較多，除了發電機以外，還可以通過相關的輸送線路獲得，因此它具有很重要的作用。另外，隨著電氣自動化程度的不斷升高，感性無功技術也得到了廣泛的應用，有效的保障了國家電網的穩定和安全。無功補償技術雖然具有一定的優勢，但是由于其無功服務主要是進行投資費用，這就造成了其費用分析較為繁瑣和系統。

二、無功補償技術在電氣自動化應用中的必要性

隨著科學技術的發展，電氣自動化發展與應用逐漸滲透到了人們生活中的很多方面，對于人們的日常生活有著重要的影響。而無功補償技術對于電力系統的穩定和電網的穩定和安全有著重要的影響，因此無功補償技術對于人們的生活有著很重要的意義。目前來說，雖然電氣自動化發展較快，但是還具有一定的不足和弊端，比如單相電力牽引作用下產生的負荷變化等問題。這些問題的存在已經嚴重影響了電氣自動化系統的穩定，在某些情況下不僅會提高電力輸送過程中的電力能源消耗，降低電力系統中電力輸送效率，同時也會影響電力系統的穩定和安全運行。而這些問題的解決離不開無功補償技術，因此無功補償技術的應用的必要性和重要性不言而喻。無功補償技術的應用，可以有效的降低電氣自動化系統中資源的耗損，同時還可以保障電力系統的穩定安全運行，在一定程度可以說其應用具有很重要的意義。

三、無功補償技術實現的途徑

1、借助濾波器

無功補償技術的實現途徑有很多種，其中借助濾波器和其他設備之間的配合，從而實現濾波，進而實現無功補償技術的應用，這是比較常見的一種實現途徑。這種方式可以通過可控飽和電路器來進行電路負載的改變，從而與TCR相互配合來提高功率因素。由于這種方法比較簡單，所以在電氣系統中應用也是較為廣泛。

2、通過固定電抗與電容器

除了借助濾波器與其他設備的配合之外，通過固定電抗和電容器來實現濾波的目的也是一種實現途徑。這種實現途徑具有一定的局限性，其應用在一定程度上受到限制。[2]通過固定電抗和電容器的方式來實現無功補償技術的應用，它是基于較小的變化幅度下，只可以實現某些諧波的濾波，另外其濾波效果也并不理想，也不能精確地確定方式，具有很大的限制。

3、利用真空斷路器

除了上述的兩種實現途徑以外，還有一種方式來實現濾波的目的，就是利用真空斷路器來切斷電容器，從而實現無功補償技術的應用。這種實現途徑需要在基于過零投切技術上進行的應用，通過制造電位差來實現線路阻抗的提高，進而在電壓過零時，利用真空斷路器投切電容器，從而避免電容器涌流現象的出現。由于這種方式簡單快捷，另外其實現成本也較低，因此得到了較為廣泛的應用。

四、無功補償技術在電氣自動化中的實際應用

1、真空斷路器

真空斷路器是基于無功補償理論而研制成的，由于其構造比較簡單，而且成本較為廉價，對于有效的維持電網系統的穩定和安全有著重要的作用，在電氣自動化系統中應用較為廣泛。真空斷路器的作用機理主要是將固定濾波器和合閘管調節電抗器來結合，從而達到在原本的工作效果技術上無功補償的目的，從而維持電網系統中電流的平衡狀態，降低諧波對于電流功率的影響，將自動化系統內功率因數實現最優化。除此之外，真空斷路器還可以達到短時間內的電網設備的無功補償服務，降低了相關的電力和能源消耗。

2、固定濾波器和晶閘管調節器串聯

在基于真空斷路器的設計理論下，將晶閘管調節器替換合閘管調節電抗器，能夠以調節晶閘管的模式調節感性電流。除了串聯之外，將其進行并聯，還可以實現容性電流的補償操作，對于維持電氣自動化系統的穩定有著重要的作用和意義。一般而言，應用這種技術并不需要很多的晶閘管，同時固定濾波器也不需要頻繁更換，這在一定程度上降低了成本，再加上其反應速度較快，應用越來越廣泛。但是需要注意的是，它在工作過程中也會造成一定的諧波出現。

3、用戶和回路補償技術

通常而言，針對用戶的無功補償技術的應用是在用戶內部配電網絡中，為了將電氣自動化系統中的電能消耗降到最低，提高電力利用率，降低無功消耗，從而降低電氣自動化成本。[3]這種技術的應用，是基于固定濾波器的基礎上來進行內部磁能飽和程度的調節，從而達到回路的無功補償的目的。這種技術的應用，有利于電路中電流平衡狀態的保持，可以有效的控制電路中的負載電壓。另外，用戶和回路補償技術是一種用戶內部配電網絡中常用的一種無功補償技術，對于維護用戶配電網絡的穩定性和安全性有著重要的意義。除此之外，串聯的濾波器和電抗器的加入，對于整個用戶的配電網絡來說，可以在一定程度上控制母線電壓，可以在短時間內實現無償操作。

五、結語

隨著科學技術的發展，電氣自動化對人們的影響越來越大。[4]人們生活的許多方面都無法脫離電力，供電工作已成為一個大問題。無功補償技術在電力自動化中的應用，不僅有利于電力自動化系統的穩定性和安全性，而且對降低能耗、提高電力利用率具有重要作用。

參考文獻：

[1]金永旺.對無功補償技術在電氣自動化中的應用分析[J].科技致富向導，2015（14）：349+370.

[2]于軍，騰立國.電氣自動化中的無功補償技術研究[J].河南科技，2014（17）：115.

[3]張建平.淺談無功補償技術在電氣自動化中的應用[J].機電信息，2015（06）：10-11.

[4]高亢.對無功補償技術在電氣自動化中的應用分析[J].科技資訊，2016（27）：144.