摘 要：随着市场经济的飞速发展，电气自动化行业有了更为广阔的发展空间。基于其设备系统应用中单相电力负荷转变较为复杂，影响因素较多，需要我们深入研究分析电气自动化行业中的无功补偿应用技术，方能达到事半功倍的工作效果。文章简要分析了无功补偿技术在输配电网电气自动化中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用
一、引言
城市化进程的不断推进，加大了建筑的使用，同时，居民的用电量不断增加，使人们对电网的无功要求逐渐提高。一旦电网功率不足或者过大，会导致电压出现大幅度的增加和降低，严重影响供电线路的使用，也会造成电力不足或者电力不稳性的问题，从而严重损坏高压元器件和电力系统，最终导致停电事故。而动态无功补偿技术的应用有效解决了这个问题，为电气供电系统和电力系统的安全运行提供了保障。因此，加强对无功补偿技术在电气自动化中的运用研究有十分重要的意义。
二、无功补偿的概念及其重要意义
这一技术是对滤波器产生与负载的电路谐波、大小相同、相位相反的负序电流加以利用，对无功电流与谐波进行有效抵消。
无功功率最多的设备是电感性负荷，比如异步电动机、变压器等等，其中，有60%的是异步电动机，20%是变压器，剩下的20%包括整流设备、电抗器以及架空供电线路等等。通过这些叙述，我们可以发现，主要在异步电动机、变压器以及架空供电线路中存在着无功功率。
无功补偿技术能够在供电系统中起到增加电网功率因数的作用，能够降低电网在输电过程中造成的电能损耗，显著改善电网的外部供电环境，从而使供电的效能提高，也能够减小在供电过程中变电器所造成的电能损耗。从以上几点可以看出，无功补偿设备能够在电力输配电中发挥重要的作用。
三、电气自动化中应用无功补偿的形式
近年来，相关的部门和人员越来越重视无功补偿技术的研究，经过调查研究，目前采用的主要有以下几种形式的无功补偿：
①真空断路器投切电容器，这种补偿方式中电容器组利用高压母线上电压互感器的一次绕组电阻放电，一般不装设专门的放电装置。为防止电容器高压击穿，在电容器组中接有熔断器作为短路保护。为降低电容器组在合闸时产生的冲击涌流及防止电容器组与线路电感发生串联谐振，可串联适当的电抗器。它能有效地对高压母线前主变压器、高压线路及电力系统无功功率进行补偿，能有效地提高工作的功率因数，而且总投资少，并且，这种设计方式还可以缩减系统进行无功补偿操作的时间，同时还可以降低能量的损耗 。
②可控饱和电抗器。这个设备是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流。主要让并联滤波器中的多余容性无功功率被感性电流抵消从而达到平衡点。在电气自动化系统中，可以长期投入使用这种设备，但是，在运行的过程中，会产生较大的噪声，并且有一定的谐波产生，使用时间久了，在一定程度上就会破坏到设备。
③通过采用无功补偿技术可以对回路电流进行无功补偿。滤波器在工作中会产生多余的电容性，利用回路中的感应电流与多余电容性进行抵消，增加电流的平衡性。接着将电抗器、滤波器串联，通过一定的调节方法，这样一来可以有效降低侧母线的电压，这样就能够实现无功补偿的目标。
④固定滤波器、电容器和电抗器的调压。采用固定滤波设备与晶闸管调整电抗器相结合的方法，能够有效促进以并联方式连接的滤波器当中的容性无功率实现均衡运作，并且使进入回路中的感性电流受到影响，进一步提高了滤波设备的稳定性，使固定滤波器能够随时投入运用。
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四、无功补偿技术在输配电电气自动化中的应用
无功补偿技术是电网中无功功率分配调节的一项专业技术，在电气自动化应用中，不同的应用设备在不同的运行情况下都存在着一定的无功功率，而且，无功功率很大程度上受到用电设备自身特点和运行电压的限制。一方面，对于在电力系统中出现的能源损失过多，电压负荷增大的问题，利用无功补偿技术，不仅可以最大限度地提高电力系统的运行效率，还可以达到降低损害的目的。
谐波电流与电路损耗是无功补偿技术在应用过程中比较容易出现的问题，电容器虽然具有抑制谐波的功能，但是如果谐波电流的强度过大，就会对电容器造成损伤，也会对整个电网系统的正常运行造成干扰。而电路损耗问题是电气自动化发展过程中一直面临的问题，一方面浪费资源、污染环境，另一方面会严重影响电力系统运行的稳定性。针对这些问题，在选择无功补偿装置时要考虑综合因素，尽量限制谐波电流对整个系统的干扰，保证该装置能够有效发挥作用。在选择电线等硬件设备时要充分考虑环境因素，尽量使用那些适应性较强的硬件装置，同时要提升输送电压和电流过程的稳定性，减少输电过程的电能损耗。
1、在具体应用中出现的问题
无功补偿在输电途中配置的不合理。通过发电厂向高压变电站提供无功电流传输的过程中，要经过多个低压变电站，尤其是较远距离的传输过程中，更多的无功电流会被传输。有的变电站会采用整组投切的方式进行电容量的补充，无法实现负荷转变的均衡，还会因为功率因素高、负荷状态高而导致补偿的发生。在进行倒置传输的过程中，传输过程的风险以及对电网的损耗风险程度也会明显的增大。在电气自动化系统中应用无功补偿技术需要有一定的容量配置，来保证无功补偿技术的有效实施。但是，很多电气自动化系统中，无功补偿容量的配置都不合理，这样的容量配置不能根据电气自动化系统运行的实际情况，调节系统中的无功潮流，致使系统运行的容量达不到规范的指标，不能保证电气自动化系统的正常、有序运行。
2、采用优化技术和管理方式来解决相关问题
建立变电站所的无功补偿的电容量，掌握第一手资料，为有效分配电容量奠定基础，知道补偿量产生缺口到哪个站所可以补偿到，补偿量过剩后，再次分配时，知道进一步优化的站所在哪，从而精确平衡补偿电容量；其次要重视无功补偿问题，负荷电流在经过变压器或者线路的时候会产生电能损耗和功率，功率因数直接影响电网所需功率，因数低则所需功率就多，线路产生的损耗就大，因此提高功率因数是减少线路损耗，达到节能目的的重要方法。
无功分散补偿是为了对电网中的无功补偿情况进行缓解和解决，目前，无功分散补偿的方法已经被很多地区的配电变压器所试用。经过大量的运行实践表明，采用这种分散的无功补偿方式，可以非常便捷的进行安装和维护，并且不需要投入那么多的资金，运行的安全性和可靠性也可以得到保证。
五、结语
随着人们生活质量和生活水平的不断提高，电气设备在每一个家庭都十分的常见，在电力传输的过程中，电气自动化中应用无功补偿技术能够有效降低资源浪费率，同时使得电气自动化的安全程度得到有效的提高，将无功补偿技术在电能的使用者内部建立的配电电网中投入使用。这一举措可以对无功消耗在最大程度上进行削减，从而减少了电能的损耗，这种方式的优点在于通过减少电能损耗，可以切实减轻用户的经济压力，可以有效降低企业的运行成本，对提高系统的安全性、降低安全事故的发生频率、提升企业经济效益具有很重大的意义。
参考文献：
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[4] 张安.无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技创新与应用，2012，（24）
论文作者:周汉荣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
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