摘要：随着现代社会的不断发展，科学技术的创新，无功补偿技术的应用在各行业都被广泛应用，社会关注度也越来越高。无功补偿技术作为现代社会的时代标志之一，主要运用在电气自动化工作当中，负责优化解决负序，无功功率问题的技术。通过运用无功补偿技术，最大程度上减少在实际生产和传输中所耗费的能源，保证电气自动化系统稳定运作。本文就无功补偿技术在电气自动化中的应用及意义作出阐述。
关键词：电气自动化；无功补偿技术；电气自动化
前言
当前在我国电气领域当中经常有如线路损耗严重等问题发生，无功补偿技术便是为了解决这些问题而生。这种技术能够使线路在使用时的损耗程度降到最低，进而提供了电气系统的安全保证，也使电能的利用率达到了更高的水平。因此，在生活中合理应用无功补偿技术，是时代发展的必然要求。
1无功补偿技术的概念
无功补偿技术又被叫做无功功率补偿技术，它是以电气自动化设备的本身的性能为基础，以无功、谐波和负序的方式对系统进行作用以实现补偿的作业。电网功率因数的提高、变压器和线路损耗的降低都可以通过无功补偿技术来实现，当前无功补偿装置是电气自动化领域中必不可少的一个装置，它能够实现对供电效率的保证，以及对供电的环境进行优化。补偿装置选择的是否合理，直接关系到电能损耗程度的高低，装置选择得越恰当，电能损耗的程度就越低。一旦无功补偿装置出现了不符合使用规范的情况，就会使供电系统中的电压产生波动，谐波出现增大。电气自动化的普遍应用也带动了高铁牵引系统、工厂生产等领域的发展进步，使生活质量越来越高。但是科技是把双刃剑，利弊总是相伴而生，在无功补偿技术实际的应用过程当中，也出现了一些不足之处。自动化系统资源和应用功能当中的不利因素是由单相电力导致的负荷变化，增加了负序以及无功状态下的功率，难以使电力系统实现正常的运行。因此，当前电气自动化系统的探索当中最重要的部分是负序、无功和谐波。
2无功补偿技术在电气自动化中应用的意义
2.1提升功率因数
无功补偿技术降低能源消耗的原理主要就是因为它能够将具有容性功率负荷装置和感性功率负荷装置并联在同意电路中，能量可以在两种负荷之间顺利转换。无功补偿技术的作用就在于能够在保持供电水准不下降的情况下，有效降低能源和电器设备的损耗，提升资源和设备的利用率。节约了大量的成本和人力资源，避免了能源浪费。现阶段，国内电气自动化通过无功补偿装置的运用，电气系统效率显著提高，发展也更加迅速。
2.2保证电力系统运行效率
电器自动化应用的过程中，不同应用设备在运行状态下的功率受到诸多条件的限制，比如电力系统出现能源损耗，电压和负荷增加，如果不及时改善，会严重缩短电力系统设备的使用寿命。无功补偿技术可以在保证电力系统运行效率的同时，合理分布电网中的无功功率，使整个电气系统高效运行，有效避免损耗现象的发生。又比如，电力系统在供电时电网功率因素调低，极其容易损耗输电线路和变压器，而无功补偿技术的改善避免了这种现象，增强了输电的稳定性，提升了电力系统的电力输送效率。
3电气自动化中无功补偿技术的应用
3.1变电站应用无功补偿技术
为保证电网无功达到平衡，需在变电站开展集中补偿，常采用静止补偿器、并联电容器和同步调相机三种补偿装置。其主要目的在于保持电网无功平衡，改善功率因数，保证终端变电所母线侧电压，补偿变电站主变及输电线路的无功损耗。补偿装置通常集中和母线相接，便于管理和维护，但对10 kV配网而言，无法起到应有的降损作用。
3.2配电线路应用无功补偿技术
线路无功补偿指采用电容器进行无功补偿。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆线路中，补偿点不能太多，控制方式需要尽量简化处理，通常不进行分组投切，补偿容量不能太大，以免造成过补偿。对保护而言，应尽量简化，将避雷器及熔断器等作为过压及过流保护。采用线路补偿的方式，可以为线路及公用变提供必要无功，不仅回收较快、成本低，而且管理与维护较为方便，尤其适用于负荷较重且功率因数低的较长线路。但是，线路补偿存在适应能力不足，重载条件下补偿效果较差等缺点。城市及农网供电系统中，因为用户以单相负荷为主，且负荷大小与用电时间有所不同，所以电网中必然存在不平衡电流。这种不平衡还没有规律性可循，很难事先预知，导致系统在很长一段时间内处于不平衡状态。针对不平衡电流，从电力部门角度来讲，除了合理分配负荷外，基本没有其他有效的解决方式。不平衡电流会明显增加铜损和变压器铁损，降低出力，严重时还会威胁到变压器实际运行的安全性，导致三相电压无法保持平衡。采用无功补偿的方式，能解决上述问题。除了能对线路进行无功补偿，还能对有效调整有功电流，将三相功率因数补偿至1，进而使三相电流保持平衡。从实践效果来看，正确使用无功补偿后，能将功率因数至少补偿到0.95，并确保不平衡电流小于额定电流的1/10。
3.3电气自动化应用无功补偿技术
（1）随机补偿应用
随机补偿实际上是并接电动机和低压电容器组，控制装置及保护装置和电动机一同投切。县级配电网中，绝大部分无功功率都来源于电动机。因此，对电动机进行有效无功补偿，能使无功实现就地平衡，在减少损耗的基础上提高出力。该补偿方式的主要优点为用电设备正常运行过程中，无功补偿正常投入；设备停运后，无功补偿退出，能更大限度降低投资、减小占地、简化安装、方便配置和降低事故发生率。随机补偿在电动机补偿中尤其适用，主要补偿励磁无功，有效限制配网的无功峰荷。对年运行时长超过1 000 h的电动机而言，建议采用这种补偿方式，更加经济有效。
（2）随器补偿应用
随器补偿是把低压电容器在低压熔断器的基础上与配变实现二次侧相接，对配变空载进行无功补偿。当配变处于轻载或者空载状态时，无功负荷为空载励磁无功。该补偿方式的主要优势为接线简单，便于维护和管理，可以有效补偿配变空载无功，限制无功基荷，确保无功能够实现就地平衡，保证配电实际利用率，减小网损，使功率因素达到要求，从根本上改善电压质量，是当前最常用、最有效的补偿手段。但是，这种补偿方式存在投资相对较大，运维工作量大的缺点。
（3）跟踪补偿应用
跟踪补偿将投切装置作为主要的控制与保护装置，将低压电容器组补偿在用户配变低压侧。该补偿方式的作用如同随器补偿，常用在不小于100 kVA的配变用户中。这种补偿方式能跟踪无功负荷发生的变化，运行方式十分灵活，具有良好的补偿效果。但是，其费用往往较高，并且所需投切装置的结构较为复杂，一旦有元件发生故障和损坏，会导致电容器无法顺利投切。因此，跟踪补偿主要用于容量与负荷相对较大的配变。
（4）无功分散补偿应用
配网中，无功分散补偿以配变为主要补偿对象，需要将补偿装置安装于配变低压引线部位。但是，因为电容器的容量相对较小，所以无法考虑合闸涌流和过电压等造成的影响，难以配置有效的保护装置。很多情况中，低压电容器都设置在配变低压出线杆横担，若电容器相对较大，还要在出线杆上额外安装小支架，以此固定低压电容器。根据补偿线路实际情况和相关数据，确定电容器具体规格与数量，选择适宜的辅助材料，从而得出最终预算，使低压电容器顺利安装，并充分发挥应有的作用和效果。
结束语
综上，将无功补偿技术应用到电气自动化领域当中能够极大地促进电气自动化的发展，对国家电网建设、企业设备生产、居民日常生活都产生着积极的影响。但是这种技术当前的发展时间还稍短，有着很大的提升空间，这需要专业的科研人员进行研究和创新，以推动无功补偿技术的应用。
参考文献
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[2]孙娴，盖玉超.电气自动化中无功补偿技术的应用探讨[J].山东工业技术，2016（18）：227-227.
论文作者:郑春晓
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年10月上
论文发表时间:2019/6/24
标签：技术论文; 电容器论文; 电气自动化论文; 装置论文; 负荷论文; 线路论文; 低压论文; 《新材料.新装饰》2018年10月上论文;