（沧州市南大港管理区中科索能光伏发电有限公司 河北省沧州市 061103）
摘要: 电气自动化设备中负荷有着多样的变化，这使无功补偿的研究极有必要。在电气自动化中使用相关技术，能够在节能、安全和稳定等方面表现出非常显著的优势。本文对电气自动化中的无功补偿技术进行简单分析。
关键词：电气自动化；无功补偿技术；SVG
一．引言
随着科学技术的深入发展，电气自动化技术越来越成熟。无功补偿技术在电气自动化技术中占据重要地位，由于无功补偿技术可以有效提升电能运行稳定性，提高电气使用效率，因此得到广泛应用。
二．无功补偿技术在电气自动化中的应用现状
无功补偿技术是一种旨在提升电气使用效率、提升电能运行稳定程度的技术。这项技术的原理是通过变化电力负载功率来对线路损耗进行影响。在一般情况下，电力负载功率的变化和线路损耗之间成反比关系。线路的损耗程度随着电力负载功率的提升而减少。随着近些年来科学技术的逐渐成熟,我国电气自动化领域对于降低线路损耗的重视程度也越来越高，因此也对无功补偿技术在电气自动化中的应用、实践的资金和科研投入实现了进一步提升。特别是在改革开放后，我国逐渐引进国际上的先进技术和管理理念以及经验，并且结合中国的国情，逐渐制定出符合我国标准的无功补偿技术设计方案，并且不断完善和优化，使其更加适合国情，更加充分地降低电能消耗、提升电力负载功率。
三．电气自动化中无功补偿技术的应用分析
1.运用无功补偿技术设置断路器
运用无功补偿技术设置断路器，能够降低设计成本。真空断路器的结构并不复杂，因此，在电气自动化中，采用无功补偿技术设置断路器，能将投资方的经济投入风险减至最低级别。然而在实际操作过程中，仍然容易产生一些技术性问题。要合理运用无功补偿技术，把既定滤电器与合闸管调控电抗器有机结合起来，并在原来的基础上生成一类新的无功补偿设施，使其在实际操作过程中，可以较好地确保滤电器内部电流维持均衡稳定的状态，从而满足电力自动化对于功率数据的标准和要求。此外，这种方法还能在较短的时间里配合电气系统和内在电压，实现高效的无功补偿工作，不仅能够普及电气自动化，还能规避部分不必要的电力浪费现象。
2. 电力用户的无功补偿
针对用电者进行无功补偿，主要有以下两部分的原因。
（1）无功补偿可以促使用户部分的无功损耗降至最低，从而实现节电效益显著增加的目的。
（2）通过无功补偿，根据国家的相关要求可以达成最大程度的电费奖励。
由此，对用户加强无功补偿认识，确认达到最佳功率因数之后，应该对最优补偿方式和容量及时确定。根据用户的用电量和供电方法，大体分成以下三种方式：个别补偿、分组补偿和集中补偿。
个别补偿就是把电容器直接并联在单一的用电设备上，该方式特点是电容器伴随电机同时工作和退出，使电机自身的无功损耗基本得到补偿，以此达到输电线路上无功损耗的降低。针对大中型的异步电动机而言，该补偿方式还有一些效果。但对于小型的异步电动机讲，控制保护问题较为麻烦，使用过程中往往会受限。最后为了杜绝电机在停止运作时因电容器的放电产生过电压和激磁现象，补偿量会按照空载无功损耗进行判定。而在电动机运行带负荷的条件下，将长期在欠补偿的状态。
分组补偿就是把准备安装电容器在分成特定的几个小组，装配在企业的配电母线上，形成若干的分散补偿。其特点是因为各大车间独立进行着无功补偿，能让各车间的无功电力趋于平衡，不越级和对变压器索取无功，达到减少上级线路消耗的作用。
集中补偿则是把电容器集中装备在变电站或者配电室低压侧母线，或一并装配在变压器高压侧。其特点是可以就地补偿无损功耗并减少输电线路中的电力损耗，且投入时间和利用率都比较高，效益明显。但它仍需要通过下级网络的电阻和电抗，因此并未在实质上减小内部损耗。
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3. SVG补偿技术
（1）提高电能质量。SVG采用以IGBT技术为代表的有源滤波技术，不受系统参数变化的影响、无谐波放大危险，能够有效抑制负载频繁波动导致的不良影响，消除无功冲击，滤除谐波，提高电能质量。
（2）降低线损。SVG能够减少线路损耗50%以上。就全国讲，线路损耗约占据12%，其中无功损耗占比例很大。因配电系统中有大量感性负荷，能够耗费很大比例的无功，从而使电力设备的有效利用率大大降低。而SVG具有无功功率动态补偿的功能，能够最大限度地降低线损，从而大大提高电力设备的利用率。
（3）提高系统电压的稳定性。由于缺少大型无功电源，再加上负荷中心较大的负荷容量，极易造成电压偏低甚至电压崩溃。SVG能够对无功功率进行快速调节，实现对负荷侧电压的有效调节，最终提高供电系统电压的稳定性。
（4）扩大输电线路的传输容量。由于输电线路跨地域广，线路越长，电能的传输容量就越低。在输电线路中安装SVG，既可以对输电线路的无功功率进行补偿，还可以在出现故障时及时进行快速的无功调节，防止阻尼系统震荡，从而大大提高输电线路的容量和稳定性。
4.应用于变电站
变电站是够改变电压的所，并借助不同的电压等级配电线路，实现对用电用户提供电能的目标。变电站在运行过程主要采取分级和就地补偿两种途径。在具体应用中，要想实现主变压器与负荷侧方面的无功损耗，可以设置容性无功补偿装置。并在具体执行过程中，观察变压器容量的具体情况，按照主变压器容量取值范围（10%～30%）进行配置，为变电站更好地为用户提供电能奠定坚实的基础。
5.应用于配电线路
配电线路作为电力系统有序运行的基础，其运行安全、可靠性直接决定线路性能的发挥。针对配电线路，无功补偿技术在其中的应用，主要是利用分支线路平衡无功功率，同时补偿无功消耗，从而降低配电线路与主干线传输的无功损耗。在电力系统运行过程中，还应加强对一些补偿点及容量的有效控制，并严格按照相关规定完成设定目标。在选择补偿点时，应选择负荷较小的分支线；而选择分组补偿容量过程中，应结合分支线路中配电变压器空载无功率情况进行选择。
四．无功补偿技术的应用步骤分析
（1）首先需要根据实际情况，确定电气自动化系统所对应的无功补偿方案。在配网系统当中，配电变压器是无功分散补偿最主要的补偿对象，其安装位置多集中在配电变压器低压引线区域。考虑到其电容器的容量相对较低，因此在补偿方案的制定中可以忽略合闸涌流以及过电压对无功功率的影响，同时也不需要配置相应的保护装置，可以以配电变压器同步进行投切，在变压器低压绕组作用之下实现放电功能。为了提高无功补偿方案的科学性与合理性，需要对变压器在空载状态下所对应的无功功率进行重点评估、计算，尽量使电容器容量与变压器在空载状态下的无功功率一致，从而利用电动机等设备产生的无功功率实现用户补偿。
（2）其次需要安装无功补偿装置。结合已有的实践工作经验来看，低压电容器的安装位置可以选择在配电变压器低压出线杆横担位置。若电容器的自身规模相对较大，则可以在配电变压器低压出线杆位置上增设支架，以方便对低压电容器的固定。在完成对低压电容器的安装作业后，需要将电容器的出线头与配电变压器低压侧引线头连接起来。同时，在对无功补偿装置进行安装的过程当中，必须根据所收集的被补偿线路相关数据资料，对电容器的安装数量，具体规格，以及辅助材料数量型号进行全面计算，以确保安装效果的理想。
五．结束语
随着电力事业的飞速发展，无功补偿技术的应用将越来越广泛。针对不同设备的特性，采用合理的无功补偿技术，提升设备运行效率，可以有效提高电气自动化水平。
参考文献：
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[4]黄晓燕.试论电气自动化中的无功补偿技术[J].建筑工程技术与设计,2015,(28):1649-1649.
论文作者:胡宁宁
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/15
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