摘要：近些年来，随着不断对国外先进技术的借鉴与结合，我国的电气自动化对于无功补偿技术和谐波综合治理方法进行了多种深入研究。本文通过总结归纳无功补偿技术在电气自动化中的应用，为深入研究提供理论参考价值。
关键词：电气自动化；无功补偿技术；应用
1 关于无功补偿技术原理的分析
无功补偿技术利用的是物理原理，是以不同的装置把容性与感性功率负荷加以连接，使其处于同一条电路上，并且可以相互交换甚至替换所产生的能量。无功补偿技术能够把变压器的无功功率转送给电容器，使得电气自动化系统将电压稳定的维持在一定范围内，从而保证系统的正常、安全、高效运行。此外，无功补偿技术使无功功率得以转化，提高了电气系统的电压，减少了电能的浪费。
2 如何合理使用无功补偿
2.1 深入地分析无功补偿的应用方向和其基本的作用方式
对现代供电系统的评价，最重要的标准就是电能的质量，电压又是电能质量的核心要素所在，目前常见的各种电气自动化系统的无功状况大多数都是由于功率因数和阻抗的问题，然后电网受到来自无功的影响，也就是说，牵引变压器之间存在的阻抗引起了线路上的负荷，形成了难以指定的谐波，从而导致电网的波形畸变。同时，电网波形畸变时，变化最明显的基础性指标就是电压，而这就严重影响了电能的质量，进而会对电网的总体安全造成影响。
2.2 注意电气自动化系统的共性问题
无功补偿技术不仅仅提高了自动化系统的整体安全性，同时还降低了浪费资源的可能性，而从两个方面都可以降低行业的投入，不论是直接的还是间接的。同时，安全性的提高还能降低事故的处理预算，从而提高资源的有效利用，全面的提高该应用的经济效用。我国还存在一种情况，国内对无功补偿技术的研究多体现在变电站上，而忽略了这样一种情况，发电厂的无功流传输到变电站且通过线路再传送给低压线路时就会形成无功流远距离传输的情况，这种情形会产生更大的影响。针对这种状况，可以结合实际，根据片区来进行无功补偿，通常情况下，220kV的变电站有很多的相应调节功能，它的负荷功率因索峰值能达到0.98，调节的容量随地区不同而有所不同，所以无功补偿更应用应该针对实际的用电情况，例如运用变压器与变低侧负荷结合来调整的方案，从而合理的配置产生的补偿容量，避免无功发生倒送的情况。虽然针对无功补偿的技术手段已经趋于成熟，但是在应用方面依然存在着和与实际背离的情况，所以必须细化应用方案，提升应用效果。
2.3 采用一些先进滤波技术
并联混合式的有源滤波无功补偿的方案是我国目前处于领先地位的混合式方案，这个方案不但能有效的解决一些问题，例如电力的牵引负荷产生的不可控变化造成的滤波器补偿容量太大的问题，同时还能对一些大型的电气自动化系统进行的协调式的调整，该技术是通过APF与LC的混合，是对谐波进行的注入式无功补偿。
3 电气自动化中无功补偿技术的实践应用
3.1 真空断路器设计中的应用
在真空断路器的设计中运用无功补偿技术，能够简化真空断路器构造，降低设计成本，对于投资成本的降低具有明显作用。在实际应用，工作人员需要将固定滤波器和合闸管调节电抗器相结合[1]。这一操作主要是为了通过两种设备的组合达到无功补偿的目的。实际运用中，这一技术能够保证滤波器中因无功补偿而产生电流的稳定性，满足电力系统在功率因数方面的需求，短时间内实现对系统无功功率的有效补偿，并防止损耗情况的出现。
3.2 在用户无功补偿中的应用
无功补偿技术在用户无功补偿方面的应用，主要是通过将其应用在用户内部配电网络，以尽可能的减少电力系统中损耗的电能，达到降低无功消耗与供电企业成本的目的。主要补偿方式可以分为集中补偿、分组补偿以及个别补偿三种[2]。其中，集中补偿是针对用户变电装置，集中配置电容器组，分组补偿则是根据组别，合理配置电容器，以实现无功补偿的方式，而个别补偿是通过用电设备与电容器的连接，实现设备无功损耗补偿的方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过这一技术进行用户无功补偿，能够使电力功率因数更加符合国家要求标准，获取电费补偿，提升供电企业经济效益，并能够通过电能损耗的降低，保证用户利益。对于提升用户节电意识、缓解我国电力供应紧张的现状具有重要作用。
3.3 回路电流无功补偿中的应用
其实际应用，主要是基于固定滤波器，对内部磁能饱和程度的调节。从而保证电流平衡，对电路中的负载电压施以控制，确保用户配电网的稳定性。在这一过程中，感性电流和电容性将能够得以消除。再通过滤波器和电抗器的串联，以及对侧母线电压变压器降压按钮的适当调节控制，便能够有效实现回路电流无功补偿。
4 无功补偿技术在电气自动化中的实际应用情况
4.1 无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题
4.1.1 系统谐波对无功补偿装置造成的影响
一方面，在电气自动化系统整个运行阶段，该系统的谐波会缩短无功补偿装置中的电容寿命，增加维护成本。另一方面，在实际应用中，系统本身结构产生的谐波，也会造成设备损坏。
4.1.2 我国无功补偿技术发展的局限性
从无功补偿技术的发展情况来看，无功补偿技术在我国的起步较晚，致使该技术在电气自动化的应用当中存在很多不完善的方面，主要包括技术层面上的不完善以及设备本身的缺陷两方面。例如其中的真空断路器设备，由于其技术的不完善，致使该设备在合闸时产生的高电压会给动态补偿效果带来不利影响，一定程度上影响了无功补偿技术在电气自动化中的应用。
4.1.3 输电途中无功补偿配置的不合理
在无功电流通过发电厂向高压变电站传输的过程中，由于要经过多个低压变电站，尤其是远距离传输时，更会导致很多无功电流在传输。而且若是变电站采用整组投切的方式补偿电容量，不但无法实现负荷转变的均衡，还会因负荷状态高，功率因素低，而导致补偿产生。此外，在进行倒置传输时，对于电网的损耗及其过程中存在的风险也会明显增大。
4.2 无功补偿技术在电气自动化应用中的解决措施
4.2.1 加强用户侧的管理力度
通过加强用户侧的节能和管理力度，让用户充分意识到无功补偿技术在电气自动化当中的重要性作用，树立正确对待无功补偿技术与电能损耗关系的意识，可以从很大程度上从内部减少传输线路中电能的损失。
4.2.2 确定变电站无功补偿的实际容量大小
在确定变电站无功补偿的实际容量大小时，应该充分认识到各地区实际情况的不同，变电站的调节也存在差别。在此基础上，采用无功补偿技术对变电站的低负荷、变压器加以无功补偿，并借助电力行业的最新工艺、装置及技术，合理配置补偿容量。此外，还需要加强工作人员的技能培训工作，尽量减少和预防无功回送现象的发生。
4.2.3 有效补偿配电网低压一侧的电容器组
在这方面，需要重视无功电流传输时流经的变压器及线路所导致的功率和电能的降低情况，而对于共用变压器机组负荷较大的，需要考虑是否在配电网低压一端配置电容器组，实行有效补偿。
5 结语
无功补偿技术近年来在我国电气自动化领域得到了良好的推广运用，并在实践应用中取得了良好的效果。随着时代的进步，这一技术中存在的不足也得以显现，还需要相关人员加强研究，不断优化无功补偿技术，提升其应用效果，为电力系统的稳定安全运行提供良好的技术保障。
参考文献：
[1]饶万里.无功补偿技术在电气自动化中的应用探析[J].硅谷，2014，10（20）：119-105.
[2]韦星，陈余寿.无功补偿技术在电气自动化中的应用思考[J].山东工业技术，2015，7（7）：204-205.
论文作者:卢志国
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：技术论文; 变电站论文; 电能论文; 电气自动化论文; 负荷论文; 谐波论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第24期论文;