无功补偿技术在电气自动化中的作用探讨

[摘 要]众所周知，非线性负荷的过量投入往往给电子线路带来高频繁的电压扰动、电压波动与闪变，而冲击性负荷的不规律变化又给电力系统造成了多方面的影响，电压质量的下降一步步加剧着电气设备的无功功率负担。为解决电气自动化设备无功功率损耗过度的问题，无功补偿这一技术的广泛应用与推广势在必行。本文阐述了无功补偿的技术原理与作用，并以变电站、配电线路、用户内部供电的实例为切入点，分析这一技术在电气自动化领域的实际应用价值。

[关键词]无功补偿；电气自动化；实际应用

中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）46-0011-01

一般情况下，电力系统面临着较为复杂的线性与非线性负荷状况，不仅大大增加了电路中各用电设备的附加损耗，使得设备急剧升温，更导致电路系统承受的电流量严重超载，阻碍了正常的电力输送。因此，自主研发无功功率率补偿技术、推广综合无功补偿方法迫在眉睫。

一、无功功率补偿技术的基本原理

一般情况下，电力系统的输出功率由有功功率与无功功率两方面组成。如果电力系统在不消耗电能的前提下将电能转化为另一种形式的能量，我们称之为无功功率。无功功率并不消耗电能，因而这种能量转换方式具有一定的周期性，是电气设备作功的基础[1]。当我们在电路中将有容性功率负荷装置和电感性功率负荷装置并联起来，促使能量能够在两种负荷中发生交换时，有容性负荷装置所输出的无功功率能够满足电感性负荷装置的运行需要，这种方式即为无功补偿。

二、无功功率补偿技术的重要作用

（一）有效降低电力系统的损耗率

电气工程的高度自动化给社会生活的各个领域带来了数不尽的改变，人们对这项技术的过度依赖也意味着电能的损耗在同步快速地增长着。同时，电力系统的不稳定性与危险性也就不断引起人们新的隐患与担忧。因此，在电气自动化领域大力推广无功功率补偿技术能够为整个电力系统保驾护航，这种周期性的能量交换有效降低了供电系统与配电系统的折损率，不断为供电配电系统增容，最大程度上保障了电气设备的顺利运行。

（二） 提升电力系统的功率因数作用

功率因数是评价电力系统运行效率高低的重要指标。功率因数越大，电路中能够供给有功功率的视在功率越多，电路中无功功率所损耗的能量也就越少[2]。因而提升电力系统的功率因数，能够显著地提高电力系统中发电设备、供电设备与用电设备的使用效率。因此，大型供电企业要引进利用无功功率补偿技术以提升电气设备的工作效率。

（三） 降低消耗提升效益，造就企业与用户的双赢

无功补偿技术能够自发地、迅速地对电力系统的无功功率进行补偿，这就意味着整个电力系统出现安全故障的风险大大降低了。杜绝电力安全事故的发生，能够为企业节省大量的人力物力与财力，也确保用户能够放心用电，有利于提高人们的生活质量。此外，降低企业用电上的消耗也意味着各项资源能够得到最优的配置，提升企业经济效益的同时确保供电企业能够持续、稳定地将电力输送到用户家中。

三、无功功率补偿技术在电气自动化领域的实际应用

（一）无功补偿在变电站中的应用

无功功率补偿技术在变电站的实际应用主要体现在为主要的变压器提供无功功率，以降低变电站自身的无功功率损耗[3]。一般情况下，变电站对无功功率的需求由空载无功功率和负载无功功率两部分组成，其具体补偿量由变电站的规模决定：长时间处于低负荷运行状态下的变压器，保证其补偿量稍大于变压器空载状态的无功功率损耗值即可；针对大型的、负荷量较重的变电站，应根据电压幅度的具体情况按需调整无功功率的补偿量。

（二） 无功补偿在配电线路中的应用

一般情况下，配电线路中变压器处于空载状态下所消耗无功功率的多少决定其补偿量，在算出最为科学的补偿量与安装位置后，在配电线路上安装电容器以达到补偿的目标。为节约电能，电容器应进行编组，并按照电压与时间的变化自动运行和关闭，使用最少的无功功率实现最优的补偿分配。

（三） 无功功率补偿技术在用户内部供电中的应用

补偿用户内部供电的无功功率，可按照实际的供电规模采取集中补偿、分组补偿或个别补偿的方法。如果用户的供电规模较大，集中补偿的方式能够增加主变压器的有功负荷，减少主变压器的无功功率，保证变压器增容在小范围内浮动，从而大幅度减少输电线路的损耗；对于中等供电规模的用户，我们应采取分组补偿的方法，即分组安装电容器实现无功功率的补偿，保证各线路的无功电力达到大致的平衡，最大限度的减免上级电路的无功损耗；当用户的供电规模较小，可将电容器并联在分散的、个别的用电设备上进行补偿。

结束语：

现阶段的电气设备，大到电力系统中的电动机、变压器，小到常用家庭电器中的洗衣机、电冰箱，都以电感性负荷为主，这就意味着使用静态无功功率补偿技术或动态无功功率补偿技术均可以有效地提供无功功率补偿，从而提升整个电力系统或设备的使用寿命，以达到确保系统与设备安全稳定运行的目的。因此，利用无功功率的补偿技术解决电能损耗也成为了电气自动化进程中的客观需要与必然趋势。

参考文献

[1] 胡树平.电气自动化中无功补偿技术探讨[J].黑龙江科技信息，2014，（12）：44-44.

[2] 侯静，崔丽蓉.无功补偿在电气自动化中的应用研究[J].中国科技纵横，2012，（12）：19-19.

[3] 王大飞.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].机电信息，2011，（24）：11-12.