【工学论文】无功补偿技术在电气自动化中的作用研究

 摘要：近年来，随着我国的国民经济的迅速发展以及科学技术的不断进步，我国电气自动化产业的发展也是有目共睹的，尤其是一些先进的技术对于电气自动化的发展具有重要的促进作用，同时也进一步带动了各个相关行业的成熟和完善。所以，本文就其中的一种技术，即就是无功补偿技术在电气自动化中的作用进行了分析研究。

关键词：无功补偿技术 电气自动化 作用

引言

随着国民经济水平的提高，我国电气行业以及电网系统都得到了很大的发展。电气自动化作为工业领域应用最广的技术之一，不仅能支持电气自动化工作，也被广泛应用在电网企业中。无功补偿作为电气自动化的重要内容，在电气自动化工作中扮演着重要的角色。无功补偿技术应用不仅可以达到提高电气设备的运行稳定性和降低电气设备的电能损耗。由此可见，无功补偿技术在电气自动化中的作用是值得我们充分重视的。所以对无功补偿技术在电气自动化中的作用进行分析研究具有重要的现实意义。

一、无功补偿技术的概述

1、无功补偿特点

1.1 通过电磁感应做无功补偿

在电网系统中，无功补偿技术就是通过电力设施以及电磁感应运行，它不需要任何电压就能正常运行。由于设备在发电系统磁场运行中，会受到磁场感应以及电流影响，最后让释放与吸收的功率平衡；在没有热能、电能转换的过程中，没有任何变化的功率被称为电磁感应型无功功率。

1.2 提高设备功率

在电网系统设计中，一般都会有固定的电容器与电阻，所以利用这些设备减小对电网运行的影响。在自动化系统中，只要能够提高设备运行功率，就能保障设备正常运行。在快速发展的环境下，电网工作也受到了很大的影响。由于设备存在能耗，所以整个电力系统都会出现电力损失，甚至影响系统工作稳定性。在无功补偿缺失的过程中，它不仅提供了技术支持同时也是对电力系统正常稳定运行的保障。

2、无功补偿技术

2.1 负荷功率因素

在电力系统中，功率因素可以定义成电网与变压器等设施中有功功率的比例。一般电网单位都会期待较高的功率因素。为了拥有较高的功率因数，必须通过减小有功功率与传输设施的无功功率损失来体现，通过增强用户功率因数，让供电设备更好的发挥作用，起到提高电压质量的作用。

2.2 并联电容器作用

在负荷以及电网端，进行电容器安装，不仅能减小无功功率比例，还能减省电网损耗，保障电压稳定性，同时它也是改善节能环保以及供电质量的重要技术。提升功率因素，不仅能提高电力线路与变压器；利用率，还能减少电压降与损耗量。在这过程中，并联补偿是将电容器与补偿设备连接到同一个电路中，从而达到提高功率的作用。为此，将使用电容器的无功补偿技术称为并联电容器，目前已经广泛应用于电网事业。

2.3 无功补偿技术的方法

在电力系统运转中，安装无功补偿设备不仅使得功率消耗小，提升功率因数，还能充分提高电气设备的输送功率。其常用方式主要有以下几种：①集中补偿；即在高低压输电线路中安装并联电容器组。②分组补偿；即在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器。③单台电动机就地补偿；即在单台电动机处安装并联电容器等。

二、无功补偿技术应用于电气自动化中的重要意义以及需要注意的问题

1、无功补偿技术应用于电气自动化中的重要意义

电气自动化无功补偿技术的应用可以通过对并联电容器进行无功补偿记忆对电网的无功率损耗进行补偿，能够加强对供电系统和配电系统的电压的有效控制，保证在运行过程中电网的稳定性，提高了电力资源的利用率，增强整个电力运输系统的抗干扰能力，降低电力网在运行过程中的损耗，提高整个电网系统的运行效率和运输能力。这对于节约企业电力运行成本，提高企业的经济效益有着重要的意义。现在电气自动化无功补偿技术的应用已延伸到各个领域之中，是电气产业的后勤支柱和重要保证。

2、无功补偿技术使用时需要注意的问题

2.1倒送配电网的现象。在实际情况中，用户端反而存在着倒送配网的现象。这种现象不仅会损耗电网，且大大的增加了整个输电线路的负担。尤其是无功补偿设备在负荷低谷时，无功倒送现象较严重。

2.2 共性问题。在变电站输送工程中，往往是无功电流的远距离传输。这就需要对分区变电站进行无功补偿，一般的220kv 变电站无功补偿调节的容量不同。因此，变电站的无功补偿要根据不同的变电站分区的实际情况而采取不同的措施，不能一概而论。

2.3 谐波现象。无功补偿装置电容器往往受到电力系统谐波的影响。虽然无功补偿技术可以增加抗谐波性能，但在其运行中，自身亦会形成谐波。同时，电力系统内部的谐波大于电容器的额定容量，无功补偿设备将无法正常运行。

三、无功补偿技术对电气自动化的作用

2.1 节约电能，降低电能损耗

随着电气自动化水平的提高，在有效的降低人力资源投入的同时，也很大程度的造成了电能资源的浪费。因此，在自动化中运用无功补偿技术，不仅可以有效的避免电力设备中的无功功率增加而造成的电能浪费；而且提高了用户用电的损耗，从而降低了用电消耗，也极大的推动了电气系统的安全运行。

2.2 补偿电力系统无功功率，增加电网运行的功率比例

在电气自动化设备中，不同的设备在不同的运行情况下都存在着一定的无功功率，而且无功功率很大程度上受到用电设备自身的特点和运行电压的限制。例如，当实际电压接近于用电设备的额定电压时，用电设备的无功功率与实际电压的值变化一致；另一方面，电力系统的无功电源供应不足导致电力系统的瘫痪。此时，利用无功补偿装置，不仅可以有效的补偿无功功率，还可以促进电力系统的安全稳定运行。

2.3 降低用电设备设计容量，减少线损

从电力系统设备的选型角度来说，尽可能以最小的成本发挥最大化的功能，在节省成本的同时，优化用电设备的设计和采用无功补偿设备。例如当功率因数 cosΦ=0.8 增加到 cosΦ=0.95 时，设计 1Kvar 的电容器相当于发挥了0.52KW 的容量，也就是增加了用电设备的容量。使用无功补偿技术后，可以大大的提高功率因数，输电线路的线损率亦随着降低，从而提升了电力系统的有功功率的输送率。

四、如何充分发挥无功补偿技术在电气自动化中的作用

1、选用先进技术设备和管理模式

在电气自动化中应用无功补偿，先进的自动化技术能够解决滤波器现有的问题，实现优良的无功补偿，因而要优先选用先进的技术与设备。所以工作人员必须要对国内外现行无功补偿技术及设备有着熟练的掌握。目前，较为先进的电气自动化技术主要通过对无源滤波器与有源滤波器的组合来解决现有设备的不足，从而用最小的经济投入获得最高的经济效益，这对电力网运行来说是一种性价比较高的技术，非常适用于低压电网中。

2、深入分析电气自动化中无功补偿技术的应用方法与使用需求

电能质量是评价供电系统的关键指标之一，而影响电能质量最为关键的因素就是电压。在电气自动化系统中，阻抗问题及功率因数是引发无功状况的最大问题，导致电力系统整体产生较大的后果。在解决这两个因素上，电气自动化中的无功补偿技术可以通过控制电网电容的投切来实现。但是这要建立在对电气自动化关于无功补偿技术的使用需求进行深入分析基础上，必须合理选取无功补偿技术，这样才能保证电压值的稳定与整个系统中电能质量的提高，促进电气自动化系统的可靠性及稳定性显著提高。

结束语

综上所述，无功补偿技术对于电气自动化的发展有着重要的作用，不仅能够提高电力使用率，还能促进电气自动化发展水平的不断提高。在具体的电气自动化工程中，要充分掌握无功补偿技术的要点，确保运用过程的顺畅，促进电气自动化更进一步的提高。

参考文献：

[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技论坛，2012，14:349-350.

[2] 王李杨 . 浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用 [J].价值工程 ,2011,30(6):79-79.

[3]苏健雄.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012,34（15）：247-2