电气自动化系统中的无功补偿技术

电气自动化系统中的无功补偿技术

张璐

身份证号： 1201101989****1229

摘要：随着时代的不断发展，技术的不断进步，电气自动化系统也在不断的创新，然而建筑物数量与日俱增，使得电力资源的使用率随之上涨，促使整个电力行业迎来了发展的黄金时期。电力系统的核心就是电气自动化技术，先进的电气自动化设备可以为社会经济发展提供强有力的支撑。在生产技术飞速发展的同时，人们对电网的无功要求也越来越高，使用无功补偿技术以后，有效降低了电网运行时产生的各种能源消耗，大幅度的提高了电力资源的使用效率，使节约能源的发展目标得以快速实现。

关键词：电气自动化系统；无功补偿技术

引言

电力在我国生产生活中属于十分重要的能源，而在电源传输的过程中由于室外温度和传输距离的影响，电压会出现不稳定变化，进而会对生产用电与生活用电造成影响。因此，有必要在电力自动化中运用无功能补偿技术来提供稳定电源。

1分析无功补偿技术的相关应用

（1）无功补偿技术。无功补偿技术主要是指在电气系统运行中提升电网功率的技术，具体的表现为可以高效的降低电力系统中供电变压器产生的各种损耗，使电力企业的供电环境变得更加安全、可靠。对于小型电力系统来说，无功补偿技术可以使电力系统中的三相不平衡电流得到科学的调整；对于大型电力系统来说，无功补偿技术可以有效提升电网系统电压的安全性和可靠性。（2）无功补偿的主要原理。无功补偿工作原理主要包括无功功率、有功功率等两个主要组成部分，其中无功功率无法实现远距离传输，只能用于补偿下属用电的无功功率。将无功补偿设备安装在供电系统中以后，无功补偿设备的运行变得更加顺畅，有效抵消配电变压器产生的无功功率，全面提升功率因素目标，使电气系统中产生的无功功率得以有效减少。（3）无功补偿技术的实现形式。通常情况下，线路中使用无功补偿技术时，主要是借助调压技术、滤波器和电容器来有效提升其功率因数的，使线路中的损耗降低到最小范围之内。线路中使用无功补偿技术时，也可以借助晶闸管对电抗器进行调节，从而使无功补偿技术得以全面的应用。

2电力自动化中的无功补偿技术

（1）饱和电抗器。饱和电抗器又称为可控饱和电抗器，其工作原理是铁芯交流线圈在直流电磁激励作用下，使得铁芯线圈的磁导率与线圈电感发生变化，使得饱和电抗器能够对电力进行吸收与抑制，消除电流在传输过程中的振荡，以此来降低电力损耗。饱和电抗器在工作过程中，会产生一定的噪音，为了提高设备工作效率，应该对产生的噪音进行防治与控制。（2）真空断路器投切电容器。在电力自动化中应用无功补偿技术的过程中，真空断路器投切电容器是十分重要的应用设备，其工作原理是真空中不存在导电介质，电在传输过程中形成的电弧在真空断路器投切电容器中能够快速消失，从而减少电能的损耗，提高电流的稳定性。真空断路器投切电容器的主要功能是可以更准确地把握电源在传输过程中的整体情况，根据这些具体信息进行分析，得出电力的主要损耗点与损耗情况。然后根据具体情况采取适当的应对措施，以此来降低电力在传输过程中的损耗，为生活生产提供稳定电源。该应用设备还存在能耗大的缺点，在电力自动化中应用真空断路器投切电容器会造成较大的电能损耗，在关闭电闸时会产生较大电压，对其他设备与电路本身会造成威胁。

3电气自动化中应用无功补偿的现实情况

（1）无功补偿技术的使用情况。无功补偿技术使用不合理，具体的表现为：有些电力企业的电力输出时会有无功潮流出现，借助输电线路全部输送到了中压变压器和高压变压器中，给无功补偿技术的高效利用起到了一定的阻碍作用，使线路中的传输损耗无法实现积极的改变。也有的电力企业在电力传输的过程中，未能科学的划分、布置和管理无功补偿设备，使其设计工作出现了失衡的情况，未能按照电力系统的实际情况计算电力的补偿和损耗，使线路的补偿要求无法借助无功补偿得以快速的满足，进而使线路损耗越来越严重。（2）无功补偿方式存在的不足。如果无功补偿的方式不合理，就会给线路电力传输造成严重的失衡问题，具体的表现为：受无功补偿谐波问题的影响，使得线路中抗谐波能力无法满足线路的实际需求，缩短了无功补偿电容器的使用时间，如果电流过大，就会使电容器发生损坏，给电路中的谐波带来了巨大的影响，无法满足无功补偿的标准。在分析线路补偿问题以后发现，线路损耗情况非常的复杂，电力部门仅对线路功率因数补偿进行了考虑，这就很难实现对线路损耗问题的高效处理。线路的无功补偿受无功倒送问题影响非常严重，无功倒送会不断提升线路中的电压值，使得大量的无功功率产生，给线路电能传输造成了严重的影响。线路中使用的设备和无功补偿设备会存在着很多的潜在问题，无法保证电路中的电能质量，线路中的电压出现波动以后，电力系统的切换量就会随之发生改变，与实际产生较大的差距，给无功补偿造成了一定的影响，使电力系统的实际需求无法得到满足。

4电气自动化中合理应用无功补偿技术

4.1挑选合理的无功补偿控制器

为了提高无功补偿技术在整个电力自动化中的运行效率，还需要选择合适的无功补偿控制器。无功补偿控制器的功能十分复杂，主要是对电力设备的无功补偿操作进行控制与调节。一部分控制器在设计时采取了一定的保护机制，这样不仅能够对电力设备本身进行保护，还能保护整个电力系统与用电设备。在无功补偿技术中投入使用的控制器主要有智能无功功率控制器与智能无功功率因数控制器。其中智能无功功率控制器性能优秀，使用过程中稳定性极高，并且能够对设备本身的使用情况进行监控，一旦超出核定功率，设备会自动降低使用功率或者停止工作。这种无功补偿控制器价格低廉，但是使用寿命较短，需要经常进行更换与维护。而智能无功功率因数控制器操作简单，操作难度低，但是设备在投入使用的过程中，会受到电压谐波与电流谐波的影响而出现振荡与噪音。在安装无功补偿控制器时，应该根据实际情况选择高压安装或者低压安装。在安装无功补偿控制器时，一定要对控制器的状态进行测试，分别通高压电流与低压电流，并保持通电时长在六至八小时，如果在这段时间内，无功补偿控制器能够正常工作，则视为该控制器为合格设备，然后进行安装。因此，在选择无功补偿控制器时，也应该根据实际工程需要与外界环境条件进行选择，只有这样才能真正实现高效的无功补偿。

4.2配电线路的无功补偿

第一，安装固定补偿电容器，其容量为主变压器容量的15%；第二，在线路负荷中心位置安装固定补偿电容器；第三，在线路负荷中心上侧安装自动补偿电容器。对于补偿分支线路的无功消耗来说，其核心为平衡分支线路的无功功率，有效控制分支线路向主干线路索取无功功率，将无功损耗降低到最小值。第一，容量分组补偿。依据分支线路的配电变压器空载，确定无功损耗；第二，在确定补偿点的时候，可以借助较大负荷分支实现快速的确定；第三，配电变压器负载无功损耗的核心为用户自主补偿，当用户出现无补偿或者是补偿不足的情况时，会向主干线索取无功功率。

结语

如今电气自动化技术实现了大范围的推广，使得非线性负载和线形负载的使用范围越来越广，同时也带来了严重的谐波污染和电气线路无功补偿不足的问题，增加了电气自动化系统的电能损耗，给电气自动化技术发展造成了恶劣的影响。在电气自动化系统线路中引入无功补偿设备以后，大幅度的提升了资源的利用率，使电力线路运行质量随之升高，使电气系统的安全、平稳运行得以保证。

参考文献

[1]陈雨.无功补偿技术在电力自动化中的应用分析[J].电子测试,2019(Z1):150-151.

[2]王腾飞.基于投切门限值的无功补偿控制策略研究[J].电子技术,2019,44(08):31-34.