摘要：随着我国社会经济的不断发展，电气自动化技术在众多行业中得到了广泛应用，使我国社会经济得到了快速的发展。无功补偿技术作为电气自动化行业中的重要技术之一，主要是充分利用自动化技术中的相关特征，利用无功、谐波等对系统进行补偿，以此来减少电力损耗，为电气系统的运行提供更多的安全保障。
关键词：电气工程及其自动化；无功补偿技术；实际应用
1无功补偿的作用
从实际来看，我国电力运行模式主要分为三种：低压网、中压网和高压网。其中，中压网较为稳定，高压网和低压网相对不稳定，所以，如何保证低压网和高压网的稳定就成了我国电力行业亟待解决的问题。这时，无功补偿的出现为电气自动化的发展提供了新的方法。在电力输送中使用无功补偿技术不仅能够提升低压网和高压网的稳定性，还能在很大程度上降低电力运输过程中的损耗，提升电能利用率，保证电气自动化中的配电系统和控电系统的电压稳定。同时，在电气自动化过程中运用无功补偿技术不仅能够维持电网的稳定，而且还能够降低电气自动化运行过程中产生的破坏电流，保证设备内部零件运行稳定、流畅。具体来讲，笔者认为无功补偿在电气自动化中的主要作用有以下四点。
1.1提高电压质量
电压质量主要由电压损失量决定，电压损失越少电压质量越高。而无功补偿正是通过减少电路中无功功率的传输，进而提高功率因数，最终减少电压损失，保证电压质量。所以，无功补偿能够有效提高电压质量。
1.2减少投资
无功补偿可以减少企业在电气自动化设备上的投资。因为无功补偿可以降低电路中的无功功率，提升电路功率的转化，进而提升功率因数。一旦功率因数得到提升，那么变压器的运转效率就能提高，设备运行对变压器的要求就会降低很多，这样就节省了输变电设备的开支。
1.3减少用电费用
我国对功率因数有相应的规定，如果用户端的功率因数低于规定值，用户会受到一定的惩罚。为了节省费用，降低损耗，适当的功率因数是非常必要的。无功补偿就可以提升电路中的功率因数，降低不必要的电路损耗。
1.4提高传输能力
电路传输能力的一般定义为：在一定的有功功率下，功率因数反比于电路中的传输电力功率和视在功率。如果使用无功补偿，那么就能够增大功率因数，降低实际功率，提高电路的电力传输能力。
2无功补偿技术在电气自动化中应用的基本要求
2.1变压器容量、数量与电动机的选择
应用无功补偿技术，对电动机、变压器容量及数量有着较高要求。除此以外，为了保证无功补偿技术更好的融合到电气系统中，还应该降低线路感抗。当生产条件与系统设计条件不一致时，采用同步电机或者间歇工作制设备来提高用电单位电力系统的自然功率因数。
2.2电容器的使用条件
提高系统自然功率因数后，若发现实际工艺条件与设计要求仍存在较大差异，此时需要使用无功补偿设备，一般使用连接形式为并联的电容器。电容器的使用条件为：①低压网功率因数小于或等于0.85；②高压网单位电压10KV或35KV。此情况下，可以使用电容器提高输电效率，确保工艺条件与设计要求一致。
2.3补偿方式
在满足高压侧功率因数符合用电要求的条件下，通常使用低压补偿方式对10KV或35KV进行补偿。
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2.4平衡性原则
无功补偿技术中的平衡性原则主要表现在两个方面：①使用低压电容器进行低压无功负荷的补偿，高压电容器进行高压无功电荷的补偿；②在用电设备承担负荷相对平衡及移动次数较多时且内部无功计算或负荷大于等于100kvar时，采用无功补偿，同时应该引进自动补偿装置。
3自动化无功补偿技术在电气工程及其自动化中的实际应用
3.1无功补偿技术的应用范围
第一，真空断路器投入电容器。该器件具有使用简单、成本低等优点，这种优点会使该器件在某个方面存在缺陷。通常来说，电容器会在合闸的过程中产生极高的过电压，虽然一次过电压不会对电容器造成损害，但是长此以往，会对电容器的使用寿命造成不利影响。因此，需要根据无功补偿技术进行该器件的重新设计，延长电容器以及开关的使用寿命。
第二，有源滤波器。该器件能够将电力电子装置产生和谐波电流、负序电流相反的电流，以此实现互相抵消，确保电流能够符合电源的运行要求。通过有源滤波器这一无功电源的应用，能够提高补偿的效果，使无功补偿更具灵活性，调解速度非常快，可控性也比较高，还不会出现谐振现象，具有显著的优势。但是有源滤波器的价格比较高，不利于有源滤波器的普及。
第三，固定滤波器。固定滤波器能够与多种器件进行配合使用，以此实现无功补偿。该器件与可控饱和电抗器的配合使用，能够根据磁饱和的程度，进行饱和电抗器的调节，通过感性电流的调节，使电抗器和滤波器具备的无功功率达到平衡关系，利用两种相反电流的抵消，满足器件对于无功电流的要求；该器件与由晶闸管进行调节的电抗器配合使用，晶闸管与电抗器的串联使其与滤波器内流经的电流达到平衡关系，确保功率因数负荷相关要求，这种无功补偿技术的应用具有响应速度快且使用寿命长等优点，但是在实际的应用过程中，会出现一定的谐波。
3.2促进无功补偿技术应用的措施
（1）选择正确的补偿方式。自动化无功补偿应当采取固定与动态化补偿相结合的方式，定期对电网的具体情况进行检查，每增加一个新设备时，还需要结合电网的实际情况，对设备的用电量进行合理的调整，使系统的运作能够保持平衡。为了使无功补偿技术在电气工程中得到良好的应用，有关工作人员应当对各种跟踪方法进行灵活运用，达到更加良好的补偿效果。
（2）科学选择智能补偿的投切开关。随着科学技术的发展，各项电能设备随之出现，人类对电力的需求量越来越高，传统的电网配置已经无法满足现代设备的实际需求，至此，科学技术提出机电一体化理念，将电气工程与自动化技术进行有效结合，实现对电力资源的灵活分配，达到更加良好的供电效果。在机电一体化中，设计者可以选择安装智能真空开关，这种设备主要采用低压真空灭弧室与永磁操作机构组合形成，不仅延长了电网的寿命，还提升了系统的可靠性。与此同时，使用这种投切开关还能够降低成本，确保系统运作的安全。
（3）提升服务水平。自动化无功补偿技术可以改善当前电网中存在的各种问题，提高系统的用电效率与管理水平。将滤波器与变压器进行组合使用，可以实现对电抗器的电压的灵活调节，降低功耗，为用户的日常生产与生活带来巨大的便利，与此同时，无功补偿技术实现了有电力资源的优化配置，有效的解决了传统电力运输中存在的弊病，使技能理念得到更好的落实。
（4）自动化无功补偿的工作控制。无功补偿技术的工作原理复杂，设计人员需要结合建筑的实际情况，对电力系统进行优化设计，科学的设定保护值与电压调控值。在电气工程中采用无功补偿技术，可以优化系统参数，提升作业效率了，减低谐波产生的不良影响。因此，为了减少电力系统的运作压力，使配电系统得到优化发展，有关设计人员也应当加强对电力系统的科学应用，为电气工程自动化未来的发展奠定有力的基础。与此同时，科研机构还需加大对机电一体化的重视力度，延长系统的操作时间，创造出更大的价值。
结语
总之，在电子自动化发展与日俱增的今天，电气自动化的发展也应该跟上脚步。无功补偿技术作为电气自动化中应用较为广泛的一种新兴技术，能够有效降低电路中的电能消耗，对电气自动化的发展有着较大意义，所以相关人员应该首先针对该技术展开研究，使无功补偿技术同电气自动化更加契合，以便能够充分发挥无功补偿技术的效益，最终提高电气自动化技术水平。
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[3]薛双苓，王磊.试论电气自动化中无功补偿技术的应用[J].科技资讯，2011（29）：156.
论文作者:王凯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
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