無功補償技術在電氣自動化中的應用

李春艷

摘? 要：在電氣自動化建設中，無功補償技術是一種常用的重要電力技術，有助于確保電氣自動化設備及系統運行的穩定性與安全性，加強無功補償技術的應用管理意義重大。文章以無功補償技術為研究對象，重點就其在電氣自動化中的應用作用與措施進行了探討。

關鍵詞：電氣自動化;無功補償技術;應用措施

中圖分類號：TM714.3? ?? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）31-0175-02

Abstract： In the construction of electrical automation， reactive power compensation technology is a common and important power technology， which helps to ensure the stability and safety of electrical automation equipment and system operation， and it is of great significance to strengthen the application and management of reactive power compensation technology. In this paper， reactive power compensation technology as the research object， focusing on its application in electrical automation and measures are discussed.

Keywords： electrical automation; reactive power compensation technology; application measures

在智能電網建設的宏觀背景下，電氣自動化建設是當下配電網建設與管理中一項重要的工作。然而，為了滿足日益增加的社會電力需求，當下的配網建設規模不斷增大，同時配網建設的技術和安全要求越來越高，此時為了有效確保電氣自動化系統運行可靠性，就必須要積極采用無功補償技術等先進的配網供電技術。

1 電氣自動化中無功補償技術的應用作用

無功補償技術主要是指在同一配網線路當中安裝容性與感性兩種類型的負荷功率裝置，借助這些裝置的靈活運用下實現平衡輸出功率的作用。通過在電氣自動化建設中應用無功補償技術，有利于提高配電網的功率因數以及各類電氣自動化設備的運行功率，確保配網運行的穩定性與安全性。比如，通過有效地利用無功補償技術，有利于利用容性負荷功率裝置等設備消除配網運行中的諧波干擾問題，提高電氣自動化設備的實際運行功率，同時也有助于減少線損率，降低電氣自動化設備出現運行故障的發生概率。此外，通過在電氣自動化中合理地運用無功補償技術，還可以穩定電力系統運行的可靠性，延長各類電力系統中電力設備的使用壽命，從而可以從整體上增加電氣自動化建設過程中的經濟效益。因此，在當下的配網建設過程中，為了確保配網運行的可靠性，有必要加快引入和應用無功補償技術。

2 電氣自動化中無功補償技術的常見應用

2.1 運用無功補償技術，對用電客戶進行無功補償

為了保護用電客戶的個人利益，一般也會運用無功補償技術去對用電客戶進行無功補償，具體的應用要點主要體現在如下兩個方面：其一，通過無功補償技術的應用，使電力功率因素等電網運行參數可以符合我國電力機構提出的相關預期指數及規范要求，并且可以為用電客戶給予盡可能多一些的電費補償，同時配合我國電力機構或單位發布的有關宣傳政策，可以逐步強化用電客戶的節電意識，這樣就可以對用電客戶進行無功補償，有助于降低配電網在實際的運行過程中存在的電流損耗量，有效緩解當下我國電氣自動化建設過程中存在的電力緊張問題。其二，通過將無功補償技術應用于用電客戶的內部電力系統中，也可以最大程度降低配網的無功消耗，從而可以降低電能的損耗量，這樣有助于緩解用電客戶的經濟壓力。由此可知，無論對用電客戶還是對供電企業而言，通過采用無功補償技術，有利于確保雙方利益得到有效保障。

2.2 運用無功補償技術，科學設計真空斷路器設備

在當下的配電網系統當中，真空熔斷器設備（圖1）是一個常用的保護性裝置，具有多種型號與類別，質量與性能也存在很大的差異性，它們在電氣自動化中應用的效果產生不同的影響。通過在設計真空斷路器設備過程中應用無功補償技術，有助于簡化真空斷路器自身的結構，優化真空斷路器內部的真空短路結構，降低真空斷路器的設計成本。特別是傳統的一些舊式真空熔斷器設備在實際的應用中卻容易出現一些技術問題，如果可以靈活地利用無功補償技術，有效地結合合閘管調節電抗器與固定濾波器，那么可以構成一種全新類型的無功補償設備與裝置，就能夠有效確保所設計的真空斷路器在實際應用中確保運行電流可以始終保持良好的平衡狀態，確保電力自動化系統可以有效地滿足各種滿足電力自動化運行需求，同時也可以結合系統的內部電壓實際運行情況，快速地開展無功補償操作，這樣有效地減少電氣自動化運行過程中可能出現的一些不必要能耗。

2.3 運用無功補償技術，對回路電流進行無功補償

鑒于電流本身具有連續性特征，所以每個回路中都會相應地有一個回路電流。如果可以對回路電流進行無功補償，那么同樣有助于起到減少回路電流電能損耗的作用。在對回路電流進行無功補償期間，一般主要采取固定濾波器進行合理調節，這樣就可以使飽和電感器當中的磁能飽和度達到符合實際運行標準的限值范圍，改變了回路電流中存在的感性電流，這樣就實現了對回路電流進行無功補償的作用。究其根本原因，主要是由于回路電流當中存在的感性電流與濾波器當中形成的電容性電流之間可以相互抵消，這樣就可以使回路電流一直保持相對穩定的平衡運行狀態，同時配合有效地串聯濾波器和電抗器，可以有助于對電壓進行適量化降低，進而可以達到對回路電流進行無功補償的目的。

2.4 運用無功補償技術，有效牽引荷載的無功功率

除了上述的常見應用外，通過在電氣自動化中應用無功補償技術，主要是有效地利用基波作用實現牽引荷載武功功率的方式實現無功補償的目標，配合構建濾波通路以及配網運行諧波的特定消除，可以實現提高電氣自動化設備運行功率因數，降低這些設備荷載量，以此降低配網運行荷載量的目標。歸結起來，在將無功補償技術應用于有效牽引荷載的無功功率的過程中，可以從如下幾個方面入手：

（1）有機結合電容設備與電抗設備。通過在濾波器中合理地安裝固定型電抗裝置與電容裝置，那么可以借助這種構造和操作比較便捷的裝置，從實際功率的運行情況入手，靈活地采用諧波消除手段與對策，這樣就可以實現提高無功補償效果，提升電氣自動化設備功率因素以及降低負序等作用。但需要注意的是，在結合上述兩種設備期間要注意考慮它們本身的缺陷情況，如電容設備在合閘狀態下可能會發生過電壓情況，這會對投切操作造成干擾，進而會對實際的動態補償效果帶來不利影響，所以要合理地運用電容設備與電抗設備。

（2）有機結合濾波裝置和電抗裝置。在電氣自動化設備運行過程中，如果可以合理地對電抗設備與晶閘管（反并聯狀態）進行串聯，合理地結合電抗裝置與固定鋁箔裝置，那么在晶閘管實際的運行調節作用下確保電抗實現磁飽和狀態，以此可以對回路當中的實際感性電流產生影響，借助該種方式將濾波裝置內部的無功功率保持平衡狀態，并滿足實際的功率因素要求，加之不定期投入使用濾波器，這樣可以有效地降低晶閘管的使用量，同時也可以對系統的處理效率和響應速度進行顯著改善，實際的應用效果比較理想，但是這種操作會形成一定的濾波，需要加以注意。

（3）有機結合固定濾波設備與可控電抗裝置。為了獲得良好的無功補償技術，也可以在電氣自動化中有效地結合固定濾波設備與可控電抗裝置，之后可以通過調節電抗設備到磁飽和程度的方式對感性電流的實際狀態進行改變，最終借此電流補償方式滿足無功電流和電源諧波等的相關要求，同時也可以確保濾波中的無功功率得到有效平衡。該種無功補償方式應用靈活性比較強，但是卻容易出現諧振問題，所以有必要進一步對其進行技術改造處理，力求更好地提升該種無功補償技術的應用效果。

（4）有機結合濾波、電容和電抗等相關設備。通過在電氣自動化中靈活地運用混合調壓方式，也有利于發揮無功補償的作用，具體就是將濾波設備、電容設備和電抗設備等進行有效組合，形成一個性能優異的調壓器件，那么可以利用該調壓器件對配電網的實際線路運行情況進行合理調節，以此可以實現無功補償的目標，有利于顯著提升系統中各類電氣自動化設備的運行功率。比如，通過利用該組合裝置對變壓測母線電壓進行合理調節，并對與其相關的電抗設備和濾波設備等進行有效調節，有利于彌補濾波補償容量過大的問題，借此可以實現無功補償的作用。但是在應用該種無功補償裝置之前，要注意有效地開發與應用面向于連接無源和有源的濾波裝置，在對無功功率進行穩定的基礎上，避免設備在實際的運行過程中出現過多濾波，這樣可以增加系統運行的投資效益。

3 結束語

綜上所述，無功補償技術在電氣自動化中的合理應用，有助于提高配電網的功率因數，確保配網運行的穩定性與安全性，同時也有助于減少線損率，降低電氣自動化設備出現運行故障的發生概率。在實際的應用中，可以將無功補償技術應用于對用電客戶進行無功補償，科學設計真空斷路器設備，對回路電流進行無功補償和有效牽引荷載的無功功率等方面，力求有效發揮無功補償技術在促進電氣自動化建設健康發展方面的積極作用。

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