摘要：要保证我国的电力电气化事业的高速发展，就要重视电力系统的安全性和稳定性。电力电气的自动化提高电力系统的稳定性和效率，但也增加了电力系统的不可控因素，无功功率相对失去平衡，增加了电力系统的能耗。加强电气自动化中无功补偿技术的探索和研究，可以有效保证电力系统的安全性和稳定性，从而促进我国电气自动化事业的稳步发展。
关键词：电气自动化；无功补偿；电力技术
无功补偿是电气自动化中要满足电力系统负荷，保持电压稳定，在电力网上设置无功电源，从而保持无功功率的平衡，降低电力系统的运行能耗，维持电力系统的稳定运行，将电力系统的电压始终控制在正常波动范围内，避免由于电压波动导致的供电不稳定甚至是供电系统故障。
一、电气自动化中无功补偿技术的集中主要类型
（一）集中补偿
集中补偿是通过将并联电容器安装于变电站母线上，从而改善无功功率，对无功损耗进行补偿。集中补偿的补偿装置按照电网负荷自动投切，优点是补偿效率高，日常维护较为容易。
（二）就地补偿
就地补偿与集中补偿不同，可以将补偿装置直接安装在需要进行无功补偿的电器设备上，利用并联电容器补偿无功功率，消除电力设备的无功电流，降低能源损耗，维持电压稳定性，改善用电设备和电力系统的运行条件，优点是设备安装成本低，装置小，易于安装，节能效果好[1]。
（三）分散补偿
分散补偿是将电容器组安装在需要无功补偿的具体用电点或者距离电力设备较近一定的区域内，一般根据分级补偿原则确定具体的安装位置。其中，跟踪补偿是将投切装置作为保护装置，采取并联电容器的方式，优点是无功补偿效果好，设备运行安全，但是前期设备和安装投入成本高[2]。随机补偿是通过熔断器将电容器组和电动机急性并接，利用控制装置，实现与电动机同时投切，利于安装维护，故障率低，可控性高。随器补偿是通过补偿变压器空载无功来实现无功补偿的目的，随器补偿的经济效益高，但运行的局限性也大。
二、电气自动化中无功补偿技术的设计要求
无功补偿技术主要是通过调节电力系统的电压来实现，设计人员在设计时必须要根据电压的大小选择合适的设备、型号、功率的变压器和电动机作为补偿设备，也可以选择合适的同步电机，提高电压自然功率因数。但是无法达到补偿要求的，设计人员可以采用电容器并联的方式来进行无功补偿，并联时的功率因素必须为低压供电，功率因数必须控制在设计标准范围内。
采用电容器并联方式来进行无功补偿的，要遵循平衡原则，无功负荷以高压电容器作为补偿，低压无功负荷以低压电容器作为补偿。用电设备的无功负荷容量和使用频率较高且较为平衡的，可以采用就地补偿的方式，与补偿装置同步通断。电容器组采用无功负荷补偿的，可以采用集中补偿的方式，选择具有自动调节功能的补偿装置，保证无功负荷在电网中顺流。
我国的无功补偿技术设备普遍设置在变电站内，但是远距离的无功电流延长了传递路径，降低了无功补偿的效率，无功补偿普遍采用整组投切的方式，无法以电力负荷实际变化为标准，也就无法进行精准的就地补偿，从而导致补偿不足或过度，无功补偿技术的不合理使用会增加电网损耗，提升电网负荷，不利于电网的稳定性[3]。
技术人员要提高无功补偿的效率，就要重视无功补偿技术在运行时的具体细节，掌握变电站在供电高峰及低谷的电压，了解无功功率因数的变化，选择适当的补偿装置。无功补偿装置安装在受电端的，可以有效减少线路损耗，减少无功功率。公用变压器的负荷较大，在在进行无功补偿时，尽量设置于低压侧，可以有效提高补偿效率，降低不必要的损耗。相关部门要同时要做好关于无功补偿的宣传教育工作，帮助用户了解无功补偿技术，有效节能，降低线路损耗，引导用户积极配合，提高无功补偿技术的效率。
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三、无功补偿技术在电气自动化中的具体应用
（一）真空断路器投切电容器
使用真空断路器来投切电容器，无需另外安装特定的放电装置，可以通过高压母线中电压互感设备进行放电，电容设备内一般连有熔断设备，可以保护相关电容设备。也可以通过电抗设备适当串联，减少合闸过程中的冲击引流，促进电力系统电压设备补偿，提高电力功率因素，操作过程简单[4]。
（二）固定滤波设备与晶闸管有机结合
固定滤波设备与晶闸管的有机结合可以满足无功补偿技术，满足能源消耗需求，晶闸管调节固定滤波设备，将串联的电控设备与晶闸管进行有效反串联，可以改变电控设备中的电流，抵消无偿电流，使电网中的电流处于一个相对的平衡状态。固定滤波设备的优势是使用时间长，设备反应快，设备性能好，但固定滤波设备和晶闸管的结合会产生谐波，影响电气自动化设备的正常运行。
（三）饱和电抗器装置
饱和电抗器装置可以通过改变磁跑和程度来改变电网电流，并联滤波器，使电网中的无功功率维持在一个相对平衡的状态。可控性饱和电抗器装置可以产生电流，与电气自动化装置产生的电流相抵消，满足无功补偿，减少能源消耗[5]。可控性饱和电抗器与固定滤波器的有机结合，可以有效维持电网内的磁饱和状态，改变流入电流，维持无功功率的平衡。固定并联滤波支路需要长时间的技术和资金投入，该支路在滤波器中产生的谐波，可以与负序电流对立并相互抵消，满足无功电流需求，调节速度快，也不容易产生谐振，影响到电气自动化的正常运行。
（四）固定滤波设备与电抗电容设备结合
固定滤波设备与电抗电容设备的结合是通过调节变压设备中低压一侧的母线电压，来实现对固定滤波设备和电控电容设备的有效调节，从而实现无功补偿，提升电气设备使用寿命。通过加装相关装置设备，可以维持无功功率稳定，并产生滤波，滤波设备一定程度上可以产生定量谐波，谐波电流与荷载中谐波电流相反，相互抵消，从而满足总谐波电流平衡的要求[6]。
（五）有源滤波器装置
有源滤波器是使用电子装置产生负荷谐波电流以及与负序电流相反电流使其得到相互抵消，来满足无功补偿的需求，优点是较为灵活，反应速度快，不产生谐振，对电力系统整体影响小，但是设备和安装成本较高，普及慢。
四、无功补偿技术的应用前景
随着电网电力负荷变化的复杂化和电网电气自动化中非不可控因素的增加，无功补偿技术的应用进一步推广，进一步的研究和探索也成为电网无功补偿技术的必要。下一步的无功补偿技术主要通过提高功率因数，来形成有效的滤波通路，抵消产生的谐波，无功补偿技术和谐波的综合治理正在成为下一步研究的重点。在研究中观察到，在谐波注入时，并联有源滤波器的无功补偿技术具备较高的可靠性，可以充分结合无源补偿大容量、有源补偿可控性的优点，具有良好的应用前景。
结语
无功补偿技术可以补偿电网中的无功功率，减少设备和能源损耗，将无功功率控制在较为平衡的状态，有效保证电网的顺利运行。在电气自动化运行中，选择合适的无功补偿技术进行安装应用，是保证电网安全运行的技术趋势。
参考文献：
[1]利方.电气自动化中的无功补偿技术研究[J].科技风，2017（5）：200-201.
[2]林晟博.浅谈电气自动化中无功补偿技术的应用[J].商情，2017（52）：204.
[3]王凯.电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J].城市建设理论研究：电子版，2017，6（8）.
[4]于军，腾立国.电气自动化中的无功补偿技术研究[J].河南科技，2017（17）.
[5]黄飞.电气自动化运行中无功补偿技术研究[J].硅谷，2017（24）：80-81.
[6]王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].轻工科技，2018，24（5）：49-50.
论文作者:甘毅聪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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