无功补偿技术在电气自动化中的有效运用

董微微 卫广太 大连海洋大学应用技术学院 116300

【文章摘要】

随着社会发展对电力需求的逐年增加，电气自动化行业的发展也因此得到了很大程度上的推动。但是，就目前电气自动化发展的现状来看，却仍然存在一些有待解决的问题，电力输送中损耗严重就是最主要的一个。鉴于此，本文首先对无功补偿技术的特点进行介绍，并在此基础上探讨其在电气自动化中的有效运用，以此来为解决损耗严重问题提供一定的参考依据。

【关键词】

无功补偿技术；电气自动化；应用

随着我国社会经济的飞速发展，国家用电量也在逐年增加。为了进一步确保电力系统安全运行，对企业的电气自动化进行全面优化是不容忽视的。目前，损耗严重已经成为了电气自动化系统运行的一个主要问题，想要将该问题有效解决，必须采用先进的无功补偿技术。只有这样，才能够提高资源的利用率，避免电力浪费的现象发生。

1 无功补偿技术的特点

所谓无功补偿技术，主要指的是利用发电机机组向电网注入功率，以此来将连接点的电压波动控制在允许的范围内，从而起到对系统的保护作用，确保系统运行的安全性和稳定性的一种服务技术。在电力系统运行过程中，一旦系统运行出现故障，我们便可以采用无功补偿技术保护系统，避免整个系统陷入瘫痪状态。由此可见，无功补偿技术的应用具有及时性和有效性。其次，在电力系统运行过程中，所涉及的大部分设备的运行都需要电磁感应作为支撑，例如：发电机组、变压器以及发动机。每一种类型的电力设备在运行过程中，都需要有相应的电磁互换周期，在此周期内，设备需要进行功率的吸收和释放，如果吸收的功率等于释放的功率， 那么就表示设备在运行过程中，没有出现电力损耗的现象，一般来说，这种功率便称为无功功率。也是无功补偿技术的一个主要特点。最后，在电力系统的设计中，为了能够将设备运行过程中的单调谐波有效过滤，提高设备功率因数，必须安装有固定容抗和阻抗的电容器和电感器，无功补偿技术的开发与应用在这方面给予了很大的帮助。与此同时，随着社会发展对电力需求的不断增加，电能损耗问题也越来越严重，不仅影响了系统运行的安全性和稳定性，而且造成了电力资源的大量浪费。而无功补偿技术的应用，则将该问题有效解决，促进了电力行业的可持续发展，为我国社会进一步发展奠定了坚实的基础。

2 无功补偿技术在电气自动化中的应用现状

随着我国电力行业的飞速发展，无功补偿技术在电气自动化中的应用也得到了相关部门的高度重视。其不仅能够滤除谐波、降低负荷，而且还可以大大提高电力资源的利用率。就目前电气自动化中无功补偿技术的应用来看，大致包括以下几种：

2.1 真空断路投切电容器

这类电容器设备具有操作简单、成本小等优点，因此，在当前电力系统中应用相对来说比较广泛。但是，设备运行过程中，合闸时容易产生较高的电压，很容易造成设备损坏。此外，投切的次数也不宜过多，否则便会大大降低设备的使用寿命。

2.2 可控饱和电抗器

利用该设备可以有效改变整个回路的电流，改变的实际情况取决于设备的饱和程度，通常情况下，设备应用过程中所涉及的多余的无功功率会在一定程度上被感性电流所替代，从而达到运行的平衡点。就目前可控饱和电抗器的优势来看，主要体现在可以长期使用上，但同时也存在一些缺点，例如：噪声大、设备损耗高等。

2.3 有源滤波器

在电力系统中，有源滤波器的使用主要是为了系统运行过程中产生的负序电流和谐波相反电流，以此来使其满足电源的要求，互相抵消。有源滤波器的应用不仅可以提高调节速度，而且不会出现谐振现象。但这种设备的投资成本较高，所以目前在电气自动化系统中的应用并不是十分广泛。

3 电气自动化中合理应用无功补偿的方法

3.1 无功补偿技术的应用步骤

在电气自动化系统中实施无功补偿技术，主要包括两个步骤，即确定补偿方案和安装。在确定补偿方案阶段，电力部门应该结合自身电力系统中配电变压器的实际情况，采取科学合理的无功补偿措施。在此阶段需要注意的是，由于配电变压器的容量相对来说比较小，所以在方案设计中，不需要对合闸涌流、过电压所产生的影响进行考虑，同时也无需配置保护装置。针对配电变压器的小型分散补偿电容器的配备，主要参考数值是变压器空载时无功功率和用户补偿由电动机等设备产生的无功。在安装阶段，一般来说，低压电容器的安装位置应该设定在配电变压器低压出线杆的横担位置，设备安装完成之后，根据电力系统运行的实际需求，对电容器的数量、规格以及型号等进行确定，最后作出预算，以此来确保低压电容器的安装实现。

3.2 无功补偿技术的实际应用

在电力系统运行过程中，电能质量和设备系统质量主要取决于电能的稳定性，而电能稳定性又与电压息息相关，因此， 电能稳定性实质上就是电压的稳定性。上文提到，在当前电气自动化系统中，无功补偿技术已经得到了广泛应用。以铁路交通为例，在铁路交通电力系统中，因为整个系统的运行是依靠滑动接触来完成的，所以，在设备运行过程中，出现火花是避免不了的问题，不仅给系统的稳定性造成了影响，而且也造成了一定的安全隐患。为了将这一问题有效解决，将无功补偿技术应用到系统运行中非常关键。该技术的应用能够对系统中设备的因数产生一定影响，影响因素大致包括三个方面，即电力接触网、牵引机动车和变电所的相关调控能力。由此可见，使用无功补偿技术解决设备火花问题，最好的方法就是在电力机车设备上加装过滤电磁波，起到降低外来电磁干扰的作用，以此来促进电力系统的正常运行。

就目前我国铁道电气电力系统的实际情况来看，主要采用的是SC03T 式变压器来实现调节供电，并在此基础上在电力机车上安装了过滤电磁波，一方面减少了外界对系统运行所产生的干扰，另一方面则提高了系统运行的安全性和稳定性。同时，无功补偿就似乎不仅在我国铁路运输电力系统很常见，就在国外也是被大多数电气自动化设计者所欣然接受和采纳的优秀技术。

4 结语

综上所述，将无功补偿技术应用到电气自动化中，不仅能够提高电力系统运行的安全性和稳定性，而且还可以大大提到电力资源的利用效率。随着电气化技术的进一步发展，无功补偿技术在电气自动化中的应用必然会越来越广泛，具有极好的发展前景，应该引起电力行业的高度重视。

【参考文献】

[1] 祝永涛. 浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2012(13).

[2] 柳宏伟. 无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2010(24).

[3] 金永旺. 对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J]. 科技致富向导，2012(14).

【作者简介】

董微微，1982 年6 月出生，讲师，大连海洋大学应用技术学院.209

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