浅谈电气自动化中无功补偿技术的运用

王有理

（广西华银铝业有限公司 广西百色 531700）

浅谈电气自动化中无功补偿技术的运用

王有理

（广西华银铝业有限公司 广西百色 531700）

近几年来，我国的经济水平与科技水平上升的速度越来越快，特别是在科技发展方面，进入到一个前所未有的新阶段，我国科学技术的迅猛发展为我国电气的自动化发展及应用提供了有利条件。近年来，电气自动化在我国的供电、高铁等行业得到普遍应用，为这些行业的发展做出了巨大贡献，而无功补偿的技术属于自动化中的重要技术之一，使得我国电气得到大幅度的改善与提升，更加具备科学化、自动化。本文重点介绍了该补偿技术在电气中运用的相关知识、原理以及作用、完善方法等，以期为广大界内人士提供参考依据，促进我国电气产业更好更快的自动化发展。

电气；自动化；无功补偿；作用

1 前言

近年来，我国经济、文化、政治等快速发展，推动我国电气产业的飞速前进。与此同时，在电气设备工作运转的过程中，凸显出一系列问题，亟待解决。问题的产生总是伴随着解决方法的出现，近年，无功补偿技术的出现，弥补了电气运转过程中的问题，提高了电气设备工作过程中的稳定性，降低了工作过程中电能的损耗。本文阐述了无功补偿技术的原理，写出了它在电气自动化中的作用给出一系列的理论上面的支持，促进我国电气系统的健康持续发展。

2 无功补偿在电气自动化中的作用

①该补偿术能够促进自动化的系统各更加稳定性，使得整个系统的电压得到稳定，并且从最大程度上提高电网安全与质量，并且为其配置与之相符合的调节器来提高整个系统的输电功能，进而提高系统抗干扰的能力。②电气设备由于受到高次谐波影响往往会发生设备局部过热而影响设备的使用效率，但是应用无功补偿之后，就可以经此问题很好的解决。该技术通过电气自动化总系统设置一个静止的无功补偿功能，进而对电力运行过程中电压负荷给予改善，避免由于电压过高而发生设备过热的现象，进而实现了保护电气设备的效果。③无功补偿不仅能够提高电力负载功率因数，还能有效降低电气设备所需电容量，并且在这些方面的应用效果十分显著，进而避免设备造成较多损失。④无功补偿术还能在三相电压负载失衡的情况下对其平衡功率起到改善作用，该技术在电气系统中的有效运用，能够全面提高电气系统的安全性，使得电力系统更加稳定、可靠，也大幅度提高了系统抗干扰的能力，具有极高的应用价值；无功补偿在我国电气产业自动化中应用的特别多，如图1。

图1

2.1 减少电能的损耗

电气自动化在工作运行过程中，输出两种功率：有功功率与无功功率，有功功率把消耗掉的电能转变为我们需要的机械能、热能等；无功功率，把电能转换为另外一种能，这种能是在电网中和电能进行周期性转换。电气自动化水平不断的提高，一定程度上降低了行业人力资源的投入，节约了人力成本，但同时，它也浪费了大量的电能。无功补偿技术的产生，避免了电力设备在运转过程中增加无功功率而造成更多的电能浪费，它可以降低用户的用电消耗，推动用户电气设备的安全运行。

2.2 补偿无功功率

在几乎所有的自动化设备中，当设备进行工作运转的时候，都会产生无功功率，产生的这种功率与设备自身的特点以及设备运行的电压有很大关系。当设备在工作中的实际电压和设备本身的额定电压趋于接近的时候，设备的无功功率与实际电压值得变化是一致的。另一个方面，在电力系统中，当无功电源供应不足的时候，电力系统会出现瘫痪的情况，这种情况下运用无功补偿装置，不仅可以有效的补偿无功功率，还可以稳定电力系统的安全。

2.3 减少线损

选择电力设备，要以成本最小化功能最大化作为选择的根本。选择的时候，既能够节约成本又能够优化功能是最完美的状态，无功补偿技术，能够大大提高功率的因素，减少传输线路的损耗，提高有功功率的输送。

3 无功补偿在智能电网中的应用

3.1 选取智能补偿方式

在智能电网中选择无功补偿的方式，要坚持合理布局、就地平衡以及分级补偿等几个原则。这样才能够发挥出无功补偿的最大补偿效益。在选择时候，可以参考以下几点：

（1）以就地补偿为主：把电力部门与用户补偿结合起来

用户安装使用无功功率技术，可以提高电气在工作运行中的功率因数，减少用户在传输以及分配的过程中消耗掉的有功功率，从而达到节约用户电费开支的目的，相关资料统计，智能电网系统运行中无用功率的40%消耗在线路和配电变压器两方面，而剩下的60%的无功功率则是消耗在用户电气设备中。所以，只有供电方和用户加强合作，才能使双方获得最大的收益。

（2）分散补偿为主：集中与分散两者相结合

把集中与分散结合起来，即是在对变电站进行无功补偿的同时，也要对智能电网系统中的电线路、配电变压器以及设备做分散补偿，这其中分散补偿为主要方面，这样可以提高无功补偿的经济效益。此外，因数值并不是越高越好，分散补偿技术的使用加装一定要以实际的情况为根本，合理选择。操作中，分散补偿的分散性维护困难，所以，实际中，多数使用其中补偿的方法。

（3）低损耗为主：降损与调压方式相结

降损是无功补偿技术的最重要的经济效益，其次便是调压，通过调压使电压能达到用户的要求质量。在电压偏高或者用电高峰期，电气系统会增加体损耗的百分比，甚至导致线损，此时投切无功补偿装置的作用，就是提高电网中产生的功率因数，达到降损指标的要求。

3.2 智能补偿投切开关选择

智能开关，就是把控制开关和电子元器件组合在一起，实现用户电气智能化的通断。生活中具有开关功能和控制动作等方面功能的所有设备我们都把它归纳到控制开关的范畴里面。无功补偿装置中，投切开关掌握了低压无功补偿电容器的通断，对在高性能的动态实时无功补偿起着关键作用。为了实现机电复合开关控制补偿电容器的过零投切，我们可以在原有的复合开关的基础上，增加一些自动控制的功能，过零触发电路等电路，智能化的控制复合开关。智能复合开关的基本原理就是利用了电力开关器件通断是可控的无触点通断，以及电磁式交流接触器触点接触电阻小，负载能力强，无保持损耗的优点。它是以常见的复合开关为基础，综合机电的特性，具有智能性的新型的电容投切开关。严格来讲，智能复合开关还不能算智能开关，它是智能开关的雏形，智能开关在无功补偿装置中适用于无功补偿中的电容投切，以及自动化控制。智能开关不需要等到电容放电，在短时间内无冲击电流投入补偿电容，快速频繁投切不影响补偿电容的使用寿命，可做到无涌流投切，可靠性高、响应速度快，使用寿命长。同时它还有保护功能，可以智能的监控那些可控的部件、电源和负载的运行状况，具有较为完善的护功能。电力系统无功补偿装置中智能开关是一种智能化的新型控制执行部件，与无功补偿系统紧密联系在一起，开发和研究这种技术，可以结合无功补偿控制器进行。把二者有机的结合起来，能够使智能开关更加有生机和活力。智能复合开关示意图如图2。

图2

4 结束语

总而言之，随着我国社会经济迅猛发展，科技水平也在不断提高，电力行业作为支撑我国经济发展的重要支柱，也进入了前所未有的发展阶段。市场经济的快速发展促进了广大人民群众的生活水平逐步提高，越来越多的电器设备被应用，使得我国电网系统在运行过程当中所承受的负荷越来越重，加之收到其他外界因素的影响，使得电网的稳定、安全、可靠运行收到一定威胁。无功补偿术的应用能够在促进整个电力系统的稳定运行，所以电力工作人员应当不断对该技术进行研究，借助其无功补偿的优势不断完善电网系统的抗干扰性，提高其安全性与可靠性等，使得我国电网稳定运行，满足人们的用电需求，促进我国电器自动化又好又快地发展。

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TM714.3

A

1004-7344（2016）11-0064-02

2016-3-28

王有理（1973-），男，工程师，本科，主要从事电气专业管理工作，主要研究自动化在单体设备上的应用及其数据上传到中心处理机处理，力争做单体性能发挥到极至系统又能协调统一，弱电干扰源及应对等方面的研究。