对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析

2016-07-12涛遵义县凯宏电业有限责任公司

科学中国人 2016年12期

何　涛遵义县凯宏电业有限责任公司

对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析

何涛
遵义县凯宏电业有限责任公司

电气自动化随着电力技术及网络自动化技术的发展而兴起，现已被广泛应用于电气自动化实践中，为电力系统的稳定运行提供了重要的技术保障及支撑。本文从无功补偿技术的基本概述入手，对其在电气自动化中的应用价值加以分析，最终总结无功补偿技术在电气自动化中的应用途径，以期为电力行业相关人员提供参考借鉴。

无功补偿技术；电气自动化；应用

电气自动化在我国的众多领域中都得到了应用，充分展示出了其技术优势，有效助推了各行业的生产效率的提升。在电气自动化应用过程中，还存在一定的问题和不足，如单相电力出现的负荷牵引等，对电气自动化应用效率产生了一定的阻碍及限制，无功补偿技术的出现及应用，可以使电气自动化中的非线性因素得以补偿及改进，其应用价值较大。

一、无功补偿技术及电气自动化基本概述

无功补偿技术也称为无功功率补偿技术，是基于电力网络高负荷需求下，通过将无功电源，如电容器等，连接到电网及电网负荷端，从而实现电能在形式上的转化，最后使电网的功率得以提升的一种电力应用技术[1]。从技术实现途径上看，无功补偿技术是在与滤波技术加以结合的过程中，实现负序的降低及谐波的补偿，并以此使电气自动化设备功率得以提高，达到电能减损的效果。无功功率的工作原理是依靠电磁感应的作用，借助于电力装置，如变压器等，将电磁感应下产生的电压进行传输，在传输过程中产生的电损凭借变压器与磁场的作用力加以转换，从而实现功率吸入及功率释放的均衡，以避免及抑制电能损耗现象。电气自动化主要是将电力系统的软件及硬件加以结合、电工技术及电气技术加以融合、强电及弱电加以结合，实现电气设备元件与电气系统在性能上的高效化。

无功补偿技术在类型上主要分为以下几种：1.固定滤波器。固定滤波器在与电网系统的滤波器加以连接时，可以将无功出力加以改变，达到调节电网系统开关通断的效果，最终形成无功滤波。2.电控器。电控器借助于电阻抗器达到饱和状态来调整电网系统的回路电流，使电网系统中的无功电流被抵消。3.有源滤波器。有源滤波器在负序电流的供给上性能突出，在抵制电网系统谐波上效果较好，并具备了补偿灵活度高的特征。4.投切电容器。投切电容器，即真空短路投切电容器，其在使用中操作较为便捷，成本较为低廉，但在进行开关的开合时，极易产生过大的瞬间电压。

二、无功补偿技术在电气自动化中的作用及功效

现阶段，在电力运行方式上，我国电力系统网络主要采用低压网、中亚网及高压网等三种形式，这三种形式中，高压网及低压网在运行中不具备中亚网的稳定性，这就给电网系统运行，尤其是电力需求量较大的高压网运行造成了不利影响。无功补偿技术的应用可以对电网运行中产生的电能损耗进行补偿及优化，从而提高电能的利用率，使电网系统设备的电容量得以扩展，从而提高高压网的运行稳定性。而在对控制电网电压方面，无功补偿技术可以综合分析电网系统发出的供电指令，在自身动态补偿作用下，辅助电网控制器能够根据指令要求准确操作，在此过程中，电网抗阻和电网频率升降之间出现冲突的几率大大减小，相应地，电网产生的射频干扰也可被最大化地抑制。在电网系统的控制上，发电机机组在无功补偿技术的应用下，可以在其配电网中将无功功率进行输配，无功功率在经过电网系统的吸收后，可以使电网系统得以正常运转[2]。

三、无功补偿技术在电气自动化中的具体应用

（1）真空断路器中无功补偿技术的应用

电气自动化中的真空断路器，是保障电气自动化能够正常运行的重要设备元件，在进行真空断路器的设计时，通过无功补偿技术的应用，可以最大化地降低真空断路器的设计成本。在真空断路器设计中，通过采用无功补偿技术，可以使电网系统的合闸电抗器与固定滤波器加以结合，形成新的无功补偿电力装置，从而使无功补偿技术带来的补偿电流能够在滤波器中均衡保持，电气自动化如对电网功率因素提出较高需求，此时可以在无功补偿技术的作用下，对电力系统进行连续的无功补偿，以避免出现电网系统的能量耗损。并联电容器的无功补偿也是电网减损，电网负载率提高的措施之一，在电路当中，连接电容器及被补偿装置，可以使电网的功率得以稳定。

（2）电力系统配电线路中无功补偿技术的应用

电气自动化中，将无功补偿技术应用于配电线路中，是对配电线路，尤其是分支线路加以无功补偿的一种主要手段。在电力系统配电线路中应用无功补偿技术时，要确定配电线路变压器对配电线路分支线路施加的无功损耗状况，然后在进行分析后，对分支线路需补偿的电容量加以确定，在确定出相应的分支线路所需的补偿量后，再具体补充电容量。以变电器所形成的空载无功损耗作为电容量的补充标准，在对配电线路的电压变化进行分析后，要使无功补偿技术的补偿作用得到最大化发挥，应做好补偿设备的配置，以此提高补偿效益[3]。

（3）电力用户中无功补偿技术的应用

无功补偿技术在电气自动化技术中的另一应用途径是电力用户无功补偿。电力用户中无功补偿技术的应用要注重跟进电能节约利用的宣传，并对无功补偿的容量及补偿方法进行确定。通常情况下，电力用户无功补偿技术可以分为分组补偿、集中补偿及个别补偿三种。分组补偿是通过合理配置及安装电容器，然后在配置配电线时，设置组别，以达到分组补偿的目的。