无功补偿技术在电气自动化中的应用

【摘要】随着国民经济飞速发展，自动化技术在电气工程中的应用越来越成熟。由于电气自动化系统中电气设备会受到变化程度较为复杂的电力负荷影响，给电气自动化系统带来不利的影响，电力企业为了进一步优化电气自动化，使其能够发挥更加良好的效果。因此，采用无功补偿技术是非常正确的选择，这项技术能够提高电力企业社会效益和经济效益，并且提高电气自动化系统的整体性能。本文将分析无功补偿技术在电气自动化中的应用效果及现状，了解其在电气自动化系统的科学性、合理性以及有效性。

【关键词】电气自动化；无功补偿技术；应用分析

城市化进程不断加快，建筑群如雨后春笋般纷纷涌现，使得人们生活水平不断提高，这也间接的提高了建筑物的用电需求。电网运行中容易产生无功作业的电能消耗，使得电功率不足或电压下降，造成用电需求得不到满足，还会影响元器件的损害以及电网运行的安全性和稳定性。电力企业电气自动化技术日趋成熟，但是其本身依然存在一些缺陷，这也对电气自动化系统带来的经济效益造成一定的影响。因此，采用无功补偿技术，能够有效的解决电气自动化系统中缺点问题。

一、无功补偿技术在电气自动化应用的意义

相较于其他发展中国家来说，我国经济与科学技术的发展处于其他发展中国家的首列，无论是从基础设施建设，还是个各行业各领域都取得非常大的进步与发展。电气自动化系统是电力企业不断革新与发展的成果，其在电力系统中发挥着不可替代的作用。然而在较为复杂的电力负荷影响下，电气自动化系统也会随之发生变化，从而引发相应的缺点问题。通过这些问题，能够了解其给电网运行及电力系统设备造成的严重影响。进而降低了电气自动化系统的资源利用效率，也降低了电网运行的安全性与稳定性，给系统的经济效益带来一定的影响。

现代电气自动化系统中存在最显著的几个特点是谐波、负荷、无功功率。对于这一缺陷，很多专业人士也进行了相关的讨论和研究，但是面临我国用电需求不断增长的趋势，导致给这些不利因素寻求有效的措施变得相当被动。这一问题如果得不到有效的解决，不仅对电力企业，对社会经济的发展也将产生严重的影响。因此，无功补偿技术的应用迫在眉睫，通过采用这项技术，使得电气自动化系统中非线性因素得到有效控制及解决，不仅提高了电气自动化系统的运行性能，还降低了因该缺点造成的重大事故带来的经济损失。

二、无功补偿技术的含义及原理

（一）含义

在电网中存在一定的电力负荷，其中大部分属于感性负荷，在电网运行过程中需要向相应的电气设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网运行向感性负荷提供、由输电线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网运行过程中的流动性，使得线路运行和变压器输送的无功功率减少，从而降低电气设备的电能损耗，给电力系统带来巨大的经济效益。

（二）原理

电网在运行过程中会输出两种功率，一种是无功，一种有功。当电能消耗时，相应的产生机械能、热能等能量，并利用这些能源做功，这种情况属于有功功率；反之，不消耗电能，但是在电气设备运行过程中发生有功功率而产生的另外一种功率，就成为无功功率。无功补偿是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联起来，使得电能在两种负荷之间相互转换，这样感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率进行补偿。

三、无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题及解决措施

（一）存在的问题

由于无功电能的输出大多流入变电站电气设备中，而在输送过程中，需要将其送入较低电压的变电站，这就使得不同地区的无功电流产生相互交换。在进行无功补偿配置的时候，其容量大小不符合相应的科学逻辑，由于很多变电站采用将整组无功电能进行投放切除的方法进行电能容量的补偿，这使得在较为复杂的电力负荷下电能转变时，无法满足其平衡的效果。

如果无功功率向输配电网的传输处于倒置状态时，这种倒置传输的方式在很大程度上增加了电网运行的安全性与稳定性，也带来一定的电能损耗。另外，在配电网线路中传输时还存在相应的风险，当用户采用固定电容器进行补偿且负荷较低时，就会使无功产生回送的现象。

（二）解决措施

1.加强管理力度

要想降低无功作业造成的能源损耗，就必须加强无功补偿技术的管理力度，其管理的主要是对电网运行中出现的无功功率采取节能措施，并对用户实行侧管理，这样才能使其认识到，任何一个没有运行或发生功率活动的容量户，在无功补偿技术的作用下都会因配置无功功率而导致有功功率的损耗，这样的转换效果，在很到程度上减少了输配电线路中的电能损耗。

2.确定无功补偿容量大小

根据不同变电站的实际情况设定无功补偿容量的大小是非常重要的。不同地区的无功补偿容量的调节也存在很大的差别。在变电站无功补偿在负荷较低、变压器进行有效地无功补偿前提条件下，科学技术水平地不断提高，相继出现许多新型的工艺、装置以及技术，其能够对无功补偿容量进行科学合理的配置，在先进的工艺技术发展的同时，工作人员也需要加强自身技能，避免出现无功回送的现象。

3.配电网低压电容器的补偿

在配电网线路的无功补偿过程中，当电流流经正常的变压器和输电线路时，这一补偿方式很大程度上降低了功率与电能，当无功功率系数较低时，配电网所需的功率就会增高，进而导致线路受损严重。对于变压器负荷较大时，需考虑配电网低压的一侧电容器组，根据实际情况确定后，在进行补偿。

四、无功补偿技术在电气自动化的应用策略

无功补偿在电气自动化的应用历程使得电能使用的质量效果具备有效的衡量标准，这一标准建立在电网安全稳定运行及良好防护措施的前提下的，在进行配电网装置质量检验时，这衡量标准也是一项重要的指标。

在电网运行过程中，电能的稳定性会受到电压大小的影响，因此，在日常用电过程中，稳定的电压决定了电能的稳定性能。在铁路系统中，大部分用电都是根据滑动的形式进行电能传输的，在其运行过程中，各装置之间相互摩擦产生火花，这种情况容易给电力系统造成严重的影响。针对这种情况，必须采用无功补偿技术将摩擦产生的火花控制在危险系数之下。从电力系统配电网的无功功率的系数、变电站对电力系统电能控制机调整功能以及机动车的配电网可以了解到，机动车功率的因数大小决定着其依靠电力运行的效果。

五、结语

电力企业的发展决定了电力系统运行的能力及效果，但是在电网运行过程中，因设备运行而出现的故障问题是不可避免的，这其中或多或少存在一些不可预测的因素。因此，在面对这种情况时，采用无功补偿技术进行协调和防护，能够有效改善电网运行中存在的缺陷及问题。电气自动化系统中无功补偿技术的应用，必须采用有效的应用策略以及成本控制措施，这样才能够在系统中取到良好的应用效果，对不同形式的控制措施及策略进行综合分析，切合实际的应用才能够发挥无功补偿技术的最佳效果和经济效益。

参考文献

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