摘要：随着科学技术的迅速发展，我国的电气自动化技术也取得了不错的进展，相关设备已经在各行各业中广泛应用，对我国经济的发展起到了很大的促进作用，而无功补偿技术在电气自动化领域也得到了更为广泛的应用。无功补偿技术指的是通过对电气自动化技术的特点进行最大程度的应用，并借助无功、谐波等系统来完成补偿，在降低电力损耗的同时，保证电气系统的安全稳定运行。所以，分析、研究无功补偿技术在电气自动化中的应用具有重要意义。
关键词：无功补偿；电气自动化；技术；应用
1无功补偿设计的基本要求与实现途径
1.1基本要求
首先，在进行无功补偿设计时，要选取数量合适的电机、变压器和容量，尽量降低线路的感抗。如果工艺条件满足相关要求，可以考虑采用同步的电机或选用空歇工作制的设备等方式，促进用电单位自然效率因数的有效提升。
其次，若通过自然功率因数提升的方法对设备进行一定的处理之后，仍然不能满足设计要求时，可以考虑借助无功补偿装置并采用并联电力电容器的方式。如果10kV或35kV高压供电单位的功率因数超过0.9，低压供电单位的功率因数超过0.85，无功补偿时就需要考虑并联的电力电容器。
最后，将电力电容器作为无功补偿设计的基础装置，并坚持平衡原则。通常情况下，对于补偿基本无功负荷的电容器组来说，比较适合在配变电所内部进行集中式的补偿。但在进行集中补偿的过程中，应采用自动调接式的补偿装置，避免出现无功负荷倒送问题的出现。同时，对于居住区的无功负荷，比较适合在小区变电所内的低压侧进行集中式补偿。
1.2实现途径
首先，通过真空断路器来完成无功补偿。投入资金少、操作简单是真空断路器的优点，但是，如果工作人员在实际操作的过程中将闸刀合上，高压现象会瞬间出现在电容器上，从而影响到系统整体的补偿质量和最终补偿效果。
其次，通过电容器和电阻抗融合的方式来完成无功补偿。通过电阻抗和电容器共同组成谐滤波器，能实现电气自动化过程中的无功补偿技术。但是，在安装的过程中，需要对电抗器和电容器的实际功率进行充分考虑，在最大程度上确保提高功率因数的基础上负序电压功能的有效降低。
最后，通过电容器、电抗器、固定滤波器组合方式来完成无功补偿。通过调节变压器的方式实现对电抗器和固定滤波器的调节，从而实现电气自动化过程中的无功补偿技术。
2无功补偿技术实际应用方向
2.1变电站应用
对于变电站而言，无功补偿技术的应用主要是为了保持电网无功功率的平衡，其一般为变电站提供集中补偿无功功率，该阶段选择的无功补偿装置主要有同步调相机、并联电容器与静止补偿器等，其同样可以选择SHFC型高压无功自动补偿装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，将并联电容器组安装在6kV-10kV变电站Ⅰ段与Ⅱ段之间的母线上，并根据电压质量自动投切电容器，以确保母线电压维持在规定范围内，避免变电站配电网电力体系出现过压问题，导致配电网母线无功损耗降低，进而有效优化电网的运行环境，在提升变电站配电网运行功率的同时，确保电网的经济效益。这种无功补偿技术被广泛的应用于变电站10kV母线上，具备方便维护、容易集中管理等特点，可以有效提高电网电能的质量。
2.1.2配电线路应用
针对配电线路来进行无功补偿技术的应用分析，应确定电容器在其中的重要作用，科学设计补偿点，保证补偿点数量设置的合理性。同时尽量选择复杂度较低的控制方式，尤其是避免应用分组投切的方式，避免因为补偿容量过大而出现过补偿问题。可选择线路补偿的方式进行设计，想线路与公用变提供必要无功，建设成本低，短期回收效益高，并且后期维护难度小，多适用于负荷大且功率因数低的较长线路。城镇供电用户基本上均为单相负荷，且系统内用户之间的负荷大小以及用电时间存在显著差异，这样就产生了不平衡电流，且无法有效预测，这样就造成电网系统长时间处于不平衡运行状态。并且受不平衡电流影响，系统变压器铁损以及铜损会增加，如果无法及时采取措施处理还会对电气设备的正常运行带来威胁，影响三相电压的平衡。因此将无功补偿技术应用到其中，不仅能够对线路进行补偿，同时还可以对有功电流进行调节，保证三相功率因数补偿到1，维持三相电流的平衡。
2.2电气自动化应用
2.2.1随器补偿
随器补偿主要是对配变空载的无功补偿，以低压熔断器为基础，将低压电容器和配变二次侧连接处理。当配变保持空载或者轻载的状态运行时，相应的无功负荷为空载励磁无功。在实际应用中此种补偿方式更为简单，接线设计复杂度低，后期运行管理难度小。以及能够有效补偿配变空载无功，对无功基荷进行一定程度的限制，维持无功就地平衡，减少系统运行网损，配电实际利用率进一步提高，为现在最为常用且有效的补偿手段。
2.2.2随机补偿
随机补偿技术的应用，可以通过对电动机和低压电容器组的并接来实现，同时需要将控制装置和保护装置一同与电动机投切。对于县级配电网，电动机为主要的无功功率来源，通过无功补偿，来维持无功平衡，降低损耗的同时提高出力。采用随机补偿方式在设备处于正常运行状态的情况下就可以投入无功补偿，并且在设备停运后无功补偿自动退出。所需投资更少，占地面积小，现场安装工艺简单，后期运行可靠性高，事故发生率比较低。应用于电动机补偿效果显著，尤其是通过补偿励磁无功，能够进一步对配网的无功峰荷进行有效限制。
2.2.3跟踪补偿
跟踪补偿与随器补偿两者之间功能相似，但是其主要是通过抵押电容器组实现用户配变低压侧的有效补偿，同时还要以投切装置作为保护装置和主要控制，一般适用于超过100kVA的配变用户。跟踪补偿技术的应用能够可靠跟踪无功负荷的变化情况，且操作运行灵活性更高，具有较高的补偿效率。但是相比其他补偿方式，其所需要的投资更大，并且投切装置结构复杂度较高，如果存在任何元器件故障，就会影响到整个电容器的投切效果，一般适用于容量与负荷较大的配变系统。
3总结
以上分析了无功补偿技术在电气自动化中的应用的相关内容。随着时代在进步，人们对于变频调速技术已提出了许多不同新的要求，希望各技术部门不断的改进，瞄准时代发展的潮流，提升电气自动化控制中无功补偿技术的技术含量，从而为工业生产以及电气自动化技术的发展带来更高的效益。
参考文献
[1]班小强,程翔.无功补偿技术在电气自动化中的应用及其研究[J].时代农机,2015(10):53-53,55.
[2]闰智星.电气自动化过程中无功补偿技术的相关分析[J].科技创新与应用,2014(31).
论文作者:白瑶1,徐保鹏2,王海彬3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/28
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