無功補償技術在電氣自動化中的應用

楊揚

沈陽渾南現代有軌電車運營有限公司 遼寧沈陽 110000

1 電氣自動化中無功補償技術應用的優點

1.1 可以提升設備發供電能力

（1）在電氣自動化中運用無功補償技術，能有效地降低無功功率，從另一個側面也就提升了有功功率。在對有功功率數值需求不變的情況下，可以通過減少無功功率、供電設備配電電容的數量和規模，提升設備的發供電能力，挖掘設備發供電潛能。

（2）在電氣自動化中運用無功補償技術，可以有效地提高有功功率。通過控制變量法提高有功功率，在對發供電設備容量有一定要求的前提下，如果設備容量保持恒定，無功補償技術的應用可以使功率因數得到提高，減少無功功率的損耗，這樣也就提升了有功功率的潛能[1]。

（3）在電氣自動化中應用無功補償技術，能充分地使發供電設備達到銘牌出力（即額定出力）的效果。銘牌出力是指發電機等設備在恒定的電壓和恒定電流的情況下，達到銘牌上規定的發電效率。在發電設備上安裝無功補償設備，可以使發電機減少無功功率而提高有功功率，從而提升發電能力，達到銘牌出力。

1.2 可以有效提高電能的質量

電壓質量受使用過程中電壓損失數量影響，一般情況下，電壓在使用過程中損失越多，電壓質量也低；損失得越少，電壓質量越高。電壓質量在一定程度上又會影響影響電器設備的穩定運行，電設備中合理配置無功補償設備，利用無功補償技術，可以有效提高電能的質量。電力系統的運行是十分復雜的，利用無功補償設備可以改善供電環境，對電力系統的穩定性具有一定保障，從而提高電能質量。無功補償設備通過控制供電線路電壓，將電壓損失控制在合理范圍內，從而有效地減少供電線路中各種類型的問題和故障，達到提升電網供電質量的效果。

1.3 可以有效降低電能的損耗量

在電氣自動化中運用無功補償技術，可以將電能的損耗量做到有效降低。供電線路中存在很多的感性設備，例如電容器等設備，它們在運行過程中會消耗無功功率，而利用無功補償技術能有效地減少感性設備中無功功率的流動，從而降低電能的損耗量[2]。

2 無功補償技術應用實現的有效路徑和存在的問題

2.1 無功補償技術應用實現的有效路徑

（1）電抗器、電容器與固定濾波器。期望在傳統的電氣自動化系統中增設無功補償體系，就需要在方案設計中做好電抗設備、電容裝置以及濾波器的裝設。電抗設備能夠輔助系統抵抗有關參數因為波動而造成的干擾，電容裝置是電氣自動化系統設計中必不可少的元件，也是輸電體系的核心。濾波器能夠更好地把控無功補償線路，完成好濾波功能，確保無功補償技術發揮應有作用。

（2）晶閘管調節變壓器和固定濾波器。縱觀整個無功補償技術設計，該裝置在實際運行時，應當以高漏抗變壓裝置為核心，有效優化電能的輸送效率。

（3）無源濾波器與有源濾波器。雖然無功補償技術還存在一定的不足之處，但相關應用正逐步普及。由于通過濾波設備可以抵消電氣自動化運行過程中產生的諧波干擾，進一步提升系統的穩定程度，并拉動無功補償系數的提高。因此未來的電氣自動化系統中，必然會更多地運用濾波設備來保證無功補償技術的應用。

（4）真空熔斷器投切電容器。無功補償技術最大的優勢就在于系統裝設和運行需要的成本投入較少，同時，在借助熔斷裝置進行電容設備管控時，便于操作。但不可否認該項技術中仍存在不足，尤其是在閉合瞬間可能會造成高壓故障，致使電路系統中元件損毀。除此以外，無功補償體系還存在使用次數的要求，導致系統補償效率難以進一步提升。

（5）有源濾波器。該項無功補償體系的優勢在于可以快速調節電氣自動化系統運行的相關參數，且補償方式可以根據實際情況進行調整，抵抗線路中存在的諧波干擾，優化自動化系統的運行效果。但由于該項技術裝設過程所需成本較高，且相關零部件需要定制，導致難以大規模普及，需要進一步完善。

（6）可控飽和電抗器與固定濾波器。無功補償體系中能夠長時間運行以濾波設備為核心的并聯線路，由此能夠消除無功功率參數和感應電流，優化飽和性能，滿足運行需求。

（7）晶閘管調節電抗器與固定濾波器。對于無功補償技術來說，主要是將電抗裝置串接在晶閘管線路中，能夠消除并聯線路中存在的無功補償電流參數，保證指標處于標準范圍，從而提升系統的功率因素。該項技術所需的晶閘管要求不高，但運行速率較快，能夠顯著優化系統的運行性能[3]。但實際應用中，發現無功補償體系會增加系統的諧波干擾，對系統設備造成了負面影響。

2.2 無功補償技術應用過程中存在的問題

無功補償體系從實際發展來看，還有諸多不足需要彌補。當前，國內的輸電體系大多是以發電站為出發點，經由電路輸送體系送達變電站。整個配送過程，無功補償體系發揮出重要效用。但就目前的輸電體系來看，無功補償系統的質量難以達到預期標準，系統結構冗余問題較為明顯，由此會導致輸電裝置長期處于高負荷狀態下。導致有功功率和無功功率出現不匹配的問題。同時，因為負荷指標過高，會造成功率因數下降，而如果負荷過低又會造成過補償問題，以至于無功倒流，嚴重影響電能輸送的功率指標，導致電氣自動化系統運行難以保持穩定，企業經濟效益難以提升。

3 結語

綜上所述，無功補償技術是一種符合科學發展觀的、節能的技術，它在降低能源損耗、節約企業資金的方面意義非凡。從目前行業內的應用現狀來看，該技術的應用效果良好，而且受到了業界人士的廣泛認可。在未來的發展道路中，國家應加強對該技術及其相關技術的研發，使得電氣自動化行業能跟上時代的步伐，以滿足社會生產和發展的需要。