新時期無功補償技術在電氣自動化中的應用研究

陳武祥 褚飛飛

摘 要：隨著我國社會經濟的不斷發展，電氣自動化技術在眾多行業中得到了廣泛應用，使我國社會經濟得到了快速的發展。無功補償技術作為電氣自動化行業中的重要技術之一，主要是充分利用自動化技術中的相關特征，利用無功、諧波等對系統進行補償，以此來減少電力損耗，為電氣系統的運行提供更多的安全保障。

關鍵詞：無功補償技術；電氣自動化；應用

中圖分類號：TM714.3 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0157-01

引 言

隨著電力自動化技術和設備在電力行業的廣泛應用，動態無功補償技術和諧波治理技術越來越突出。傳統的靜態無功補償和無源濾波靜態配置不能滿足要求，動態無功補償技術的出現和應用為解決這一問題指出了方向。

1 無功補償技術的概念和作用

1.1 概 念

無功補償技術主要是在不損耗電能的條件下，應用電容器等多種無功電源，將電能轉變為機械能或者熱能等能源，以此提高電壓的質量，減少線路的損耗，有助于電力系統經濟效益的提升。對于電氣自動化系統而言，無功補償技術的主要應用形式如下：在自動化設備中安裝相應的無功電源，通過動態補償，改變系統內的無功功率，減少電能在線路中的損耗。

1.2 作 用

1.2.1 減少投資

無功補償可以減少企業在電氣自動化設備上的投資。因為無功補償可以降低電路中的無功功率，提升電路功率的轉化，進而提升功率因數。一旦功率因數得到提升，那么變壓器的運轉效率就能提高，設備運行對變壓器的要求就會降低很多，這樣就節省了輸變電設備的開支。

1.2.2 提高電壓質量

電壓質量主要由電壓損失量決定，電壓損失越少電壓質量越高。而無功補償正是通過減少電路中無功功率的傳輸，進而提高功率因數，最終減少電壓損失，保證電壓質量。所以，無功補償能夠有效提高電壓質量。

1.2.3 提高傳輸能力

電路傳輸能力的一般定義為：在一定的有功功率下，功率因數反比于電路中的傳輸電力功率和視在功率。如果使用無功補償，那么就能夠增大功率因數，降低實際功率，提高電路的電力傳輸能力。

1.2.4 減少用電費用

我國對功率因數有相應的規定，如果用戶端的功率因數低于規定值，用戶會受到一定的懲罰。為了節省費用，降低損耗，適當的功率因數是非常必要的。無功補償就可以提升電路中的功率因數，降低不必要的電路損耗。

2 無功補償技術在電氣自動化中的應用

2.1 變電站無功補償

在無功補償變電站中，變電站位于區域供電中心，具有輸電線路電壓等級的分級配置。因此，變電站無功補償應遵循補償和接近原則，以保證該區域的輸電線路電壓。在綜合平衡的基礎上，適當提高無功補償效率。在無功補償裝置中，變壓器容量應滿足110kV主變壓器的電壓負荷。無功補償容量控制在變壓器容量的10～30%之間。當變壓器容量為40MVA時，應增加無功補償次數，以滿足變壓器安全運行的需要，保證電力系統的正常供電。

2.2 回路電流無功補償

回路電流的無功補償是通過電磁感應的原理，通過相應的濾波器和電感來調節電磁能的飽和程度，通過感性電路改變回路中電流的大小，從而有效實現對回路中電流的補償?；芈分杏呻姶鸥袘F象產生的感性電流和濾波器的容性進行充分中和，實現電流的大小平衡，通過濾波器對相關電路及對變壓器進行調節，實現電壓的衰減，實現最終的無功補償效果，有效提高電力的傳輸效率，降低損耗，減輕用電客戶的電力成本壓力。

2.3 電力用戶無功補償

電力用戶的無功補償主要有三種類型：集中補償，分組補償和個人補償。①注意賠償。集中式補償是指在配電室的低壓側或用戶變電站的總線上安裝電容器組?？梢园惭b在變壓器的高壓側。集中補償無功功率變壓器的損耗，及時可大大減少主干線上無功功率的情況，減少輸電浪費，增加變壓器的有功功率負荷，同時集中補償可調節無功傳輸線在自動切割設備和集中補償電容的過程中的功率補償能力。它可以有效減少電力系統無功補償的不足。而且，由于電容器組容量的確定，無功補償量正常，設備利用率高，使用時間長，便于設備的維護和保養。無功補償的好處是很好的。②數據包補償。數據包補償是將安裝的電容器分組并安裝在總線上的數據包補償形式。分組補償是電力系統中色散補償的一種形式，確保各組變壓器無功補償總體平衡，減少上級線路的無功功率，減少線路和變壓器損耗更高，能夠有效保證穩定性和電力系統運行安全。個人賠償。在各個電氣設備的并聯補償中，電容器的補償能力與電容器并聯，設備的無功功率負載在附近進行補償。由于單次補償為無功補償，單臺電力設備的電容可以與電機的輸入，輸出狀態保持一致，從而及時補償電機的無功損耗，減少配電網中的無功損耗。因此，個別補償適用于大中型異步電機。對于小型異步電機，個別補償的應用受到限制。

2.4 配電線路無功補償

在電力系統中，合理的配電線路規劃不僅可以保證電力系統運行的安全，而且可以大大提高電力運行的效率。配電線路無功補償的主要目的是及時補償支路的無功損耗，減少電力系統的功率損耗。在配電變壓器分支無功損耗的情況下，有幾種方法可以確定分組的補償容量。①種是選擇大負載的分支作為補償點。②配電變壓器的小分支，應根據分支的實際需求進行補償。③配電變壓器的無功損耗主要由用戶補償。當用戶自己的補償不足時，不能從中繼線獲得電力。因此配電線路的無功補償應與無功功率變壓器的空載損耗相匹配，以確定無功補償容量不足，可能導致線路無功補償不足。增加電力系統的損失。

3 結 語

總之，在電子自動化發展與日俱增的今天，電氣自動化的發展也應該跟上腳步。無功補償技術作為電氣自動化中應用較為廣泛的一種新興技術，能夠有效降低電路中的電能消耗，對電氣自動化的發展有著較大意義，所以相關人員應該首先針對該技術展開研究，使無功補償技術同電氣自動化更加契合，以便能夠充分發揮無功補償技術的效益，最終提高電氣自動化技術水平。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-15

作者簡介：陳武祥（1986-），男，浙江麗水人，研究方向為電氣自動化，任技術員。

褚飛飛（1987-），女，浙江德清人，研究方向為電氣自動化，任電氣技術員。