電氣工程及其自動化無功補償技術的實際應用

楊洋 聯(lián)泓新材料科技股份有限公司

前言：在國內(nèi)科技快速發(fā)展的今天，自動化電氣技術以及自動化電氣設備成功進入到了各大行業(yè)，推動著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展。作為新興技術，無功補償技術如今被使用于電氣自動化當中。該技術結合電氣自動化特征，使用諧波與無功補償系統(tǒng)，能夠有效降低電力損耗，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、安全運行提供保障。也就是說無功補償技術的研究工作具有現(xiàn)實性意義。

一、電氣自動化中應用無功補償技術的意義與功能

無功補償技術可以使電網(wǎng)的質(zhì)量和安全得到最大限度提升，更加穩(wěn)定整體系統(tǒng)的電壓，通過配置合適的調(diào)節(jié)器，使系統(tǒng)整體輸電的能力得到有效提升，無功補償技術應用于電氣自動化系統(tǒng)中，可以預防因存在高次諧波原因而造成用電器過熱的目的。無功補償技術針對于提高電網(wǎng)負載的功率因數(shù)起著重要作用，針對于一些因大幅度降低用電設備中所需要的電存量效果很好。無功補償技術在不平衡的三相負荷下，能平衡三相視在功率，可以使電力系統(tǒng)整體性能得到改善。無功補償技術對于電力網(wǎng)絡的有功損壞現(xiàn)象也能進行有效降低，合理的控制使電力系統(tǒng)的無功功率流動得到有效的控制，以此使電力系統(tǒng)中電壓的水平得到提高，并改善電能的質(zhì)量，從而讓電力系統(tǒng)的抗干擾能力得到了提高。無功功率在動態(tài)無功補償裝置上，配置適當?shù)恼{(diào)節(jié)器，可以改善電力系統(tǒng)動態(tài)性能輸電線的輸送能力和穩(wěn)定性，在靜止無功補償器上，無功補償技術可以蓋上電網(wǎng)的電壓波形，降低諧波分量與解決負序電流問題。

二、無功補償應用現(xiàn)狀與實現(xiàn)途徑

（一）應用現(xiàn)狀

在國內(nèi)自動化電氣系統(tǒng)快速發(fā)展的今天，為了提高電氣系統(tǒng)功率因素，降低負序電壓比較常見的方法為應用濾波技術。國內(nèi)近些年在濾波技術已經(jīng)有了非常大的成就，無功補償技術在諧波治理的過程中能夠有效減少負序電壓，提高功率因數(shù)。

（二）實現(xiàn)途徑

無功補償在電氣自動化的應用主要有三種形式，第一種應用真空斷路器無功補償。這種方式投資少、操作簡單，因此廣受歡迎。不過需注意的是應用這種方式時，合閘時很容易出現(xiàn)瞬間高壓，影響系統(tǒng)補償效果。第二種電阻抗與電容器結合無功補償。使用電阻抗與電容器打造諧濾波器，隨后實現(xiàn)無功補償。不過在安裝過程中必須同時考慮電抗器與電容器功率，確保可以再提高功率因數(shù)基礎上降低負序電壓。第三種應用電容器、電抗器、固定濾波器無功補償。在調(diào)節(jié)變壓器的過程中調(diào)節(jié)電抗器、濾波器實現(xiàn)無功補償。

三、無功補償技術在電氣自動化應用過程中出現(xiàn)的問題

近幾年，無功補償技術在國內(nèi)的電氣自動化的領域已獲得了非常好的進展，但在電氣自動化應用的過程中依然有無法忽視的各種問題，所以一定要分析并識別無功補償技術的應用過程當中所存在的問題，下面對幾個主要問題進行介紹。

（一）諧波含量超標可能會產(chǎn)生損害電容器現(xiàn)象

在電氣自動化系統(tǒng)中應用無功補償技術會使電器容器具備抗諧波能力，但主要問題在于如何控制好電容器中諧波的含量，如若電容器中存在嚴重超標的諧波含量，必定對電容器的安全造成影響，這個問題需要特別的重視，一定要將電容器中諧波的含量進行有效控制，保證其不會超波。

（二）電路耗損嚴重現(xiàn)象

我國幅員遼闊，用電的地域范圍非常之廣，大量的電力經(jīng)發(fā)電單位發(fā)出之后，經(jīng)過許多的高壓變電站與低壓變電站，所經(jīng)距離非常的遠，之后到達各個企業(yè)單位，這期間會損耗大量電力，造成資源浪費。

（三）因配置不合理帶來的質(zhì)量安全問題

我國電氣自動化的無功補償技術仍是發(fā)展的初級階段，在電氣系統(tǒng)中，當容量的配置存在問題時，電路就會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象：負荷太低，電路系統(tǒng)就會有過量補償現(xiàn)象出，負荷太高，則功率的因數(shù)必定偏低，這樣則是為電氣自動化的系統(tǒng)運行埋下了隱患。

四、完善無功補償技術在電氣自動化的措施

（一）建立完善的宣傳制度

以實際的情況出發(fā)，建立更加完善的宣傳制度。伴隨著不斷發(fā)展的科學技術，相關單位要對客戶宣傳無功補償技術，從而讓客戶對無功補償?shù)闹匾杂幸粋€正確的認識，此方法不但能使電量得到有效的的節(jié)約，還能使用電效率得到提高。

（二）無功補償裝置需要符合客戶對用電量的要求

進行無功補償裝置的內(nèi)部設計工作時，需要選擇號元件，以保證可能符合無功補償?shù)南嚓P標準。另外，對元件的質(zhì)量進行提升，可保證電容器的運行能嚴格的遵照標準要求。其中，裝置應用的過程中需要盡量的降低內(nèi)部接線對于內(nèi)部電容的干擾。

（三）加強對用戶無功補償設備的管理

由于用戶本身對這一技術并不是很了解，如果在應用過程中無功補償有問題出現(xiàn)，可能出于省錢方面考慮用戶會選擇自己修理，但是修理方面的不正確可能會使后果更加危險。為更好的對用戶端的設備進行管理，首先要更加嚴格的宣傳用戶的理論宣傳，使他們能在根本上認識到無功補償技術，從而避免出現(xiàn)過多的資源浪費；另外，相關人員對無功補償技術要進行不斷的探索，通過更加先進的技術彌補可能存在的缺陷，使用戶的需求與設備的安全得到保證。

五、無功補償在電氣自動化中的應用

（一）深入了解技術使用方式與方向

研究與掌握無功補償應用方法意義重大。作為供電系統(tǒng)最重要的評價指標，電能質(zhì)量中的電壓是非常重要的研究內(nèi)容。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)的無功功率受到阻抗、設備功率等因素影響。在電氣自動化當中無功補償方式主要為AT供電，這種供電所用的設備為SCOTT變壓器，應用晶閘管開關操作電容投切。該方法能夠有效控制長輻射路線負序電壓，契合我國目前鐵路運行情況。

（二）制定補償改進方法

無功補償方案的改進能夠發(fā)揮規(guī)劃與引導作用，進而提升自動化能力。無功補償技術的應用需要圍繞電力整個系統(tǒng)開展，結合電氣的運輸設備、傳輸電壓情況制定方案。在獲得最佳傳輸效果的同時降低損耗，提高自動化補償效率。因國內(nèi)電力運輸情況特殊，所以需要無功補償與安裝儀器的配合使用，保障電網(wǎng)順利運行。

（三）應用先進管理方法與技術

當前國內(nèi)較為常用的方法包括第一種并聯(lián)混合有緣濾波，這種技術能夠充分解決過度補償情況。該方案是自動化協(xié)調(diào)補償最常用方法。第二種諧波注入無功補償。相對來說這種方法效益更好、成本較低，常用于低壓電網(wǎng)。第三種電壓器電網(wǎng)安裝，該方式能夠實現(xiàn)無功分散補償。

（四）加強培訓

工作人員的專業(yè)技術與自身素質(zhì)對于電力系統(tǒng)能否順利無功補償而言意義重大，為了使更多人意識到無功補償價值，發(fā)展無功補償技術就必須開展專業(yè)化培訓，提升技術人員工作能力，管理人員管理水平。

結語：在國內(nèi)科技發(fā)展、國家穩(wěn)定建設的今天，國內(nèi)技術水平、研究水平均獲得了顯著提高，面對這一情況，尤其是電氣自動化各種復雜因素的變化與影響，無功補償實際上已經(jīng)成為了研究的必然、研究的趨勢。結合實踐經(jīng)驗可以得知，無功補償這項技術可以大幅度提高電力系統(tǒng)的工作效率，并且還能夠有效減少設備損壞率、電力損壞率。所以有關部門必須予以無功補償更多的關注，引進更多現(xiàn)今自動化技術，調(diào)整管理方法，制定屬于自己、適用自己的補償方案。