无功补偿技术在电气自动化中的应用

杨扬

沈阳浑南现代有轨电车运营有限公司 辽宁沈阳 110000

1 电气自动化中无功补偿技术应用的优点

1.1 可以提升设备发供电能力

（1）在电气自动化中运用无功补偿技术，能有效地降低无功功率，从另一个侧面也就提升了有功功率。在对有功功率数值需求不变的情况下，可以通过减少无功功率、供电设备配电电容的数量和规模，提升设备的发供电能力，挖掘设备发供电潜能。

（2）在电气自动化中运用无功补偿技术，可以有效地提高有功功率。通过控制变量法提高有功功率，在对发供电设备容量有一定要求的前提下，如果设备容量保持恒定，无功补偿技术的应用可以使功率因数得到提高，减少无功功率的损耗，这样也就提升了有功功率的潜能[1]。

（3）在电气自动化中应用无功补偿技术，能充分地使发供电设备达到铭牌出力（即额定出力）的效果。铭牌出力是指发电机等设备在恒定的电压和恒定电流的情况下，达到铭牌上规定的发电效率。在发电设备上安装无功补偿设备，可以使发电机减少无功功率而提高有功功率，从而提升发电能力，达到铭牌出力。

1.2 可以有效提高电能的质量

电压质量受使用过程中电压损失数量影响，一般情况下，电压在使用过程中损失越多，电压质量也低；损失得越少，电压质量越高。电压质量在一定程度上又会影响影响电器设备的稳定运行，电设备中合理配置无功补偿设备，利用无功补偿技术，可以有效提高电能的质量。电力系统的运行是十分复杂的，利用无功补偿设备可以改善供电环境，对电力系统的稳定性具有一定保障，从而提高电能质量。无功补偿设备通过控制供电线路电压，将电压损失控制在合理范围内，从而有效地减少供电线路中各种类型的问题和故障，达到提升电网供电质量的效果。

1.3 可以有效降低电能的损耗量

在电气自动化中运用无功补偿技术，可以将电能的损耗量做到有效降低。供电线路中存在很多的感性设备，例如电容器等设备，它们在运行过程中会消耗无功功率，而利用无功补偿技术能有效地减少感性设备中无功功率的流动，从而降低电能的损耗量[2]。

2 无功补偿技术应用实现的有效路径和存在的问题

2.1 无功补偿技术应用实现的有效路径

（1）电抗器、电容器与固定滤波器。期望在传统的电气自动化系统中增设无功补偿体系，就需要在方案设计中做好电抗设备、电容装置以及滤波器的装设。电抗设备能够辅助系统抵抗有关参数因为波动而造成的干扰，电容装置是电气自动化系统设计中必不可少的元件，也是输电体系的核心。滤波器能够更好地把控无功补偿线路，完成好滤波功能，确保无功补偿技术发挥应有作用。

（2）晶闸管调节变压器和固定滤波器。纵观整个无功补偿技术设计，该装置在实际运行时，应当以高漏抗变压装置为核心，有效优化电能的输送效率。

（3）无源滤波器与有源滤波器。虽然无功补偿技术还存在一定的不足之处，但相关应用正逐步普及。由于通过滤波设备可以抵消电气自动化运行过程中产生的谐波干扰，进一步提升系统的稳定程度，并拉动无功补偿系数的提高。因此未来的电气自动化系统中，必然会更多地运用滤波设备来保证无功补偿技术的应用。

（4）真空熔断器投切电容器。无功补偿技术最大的优势就在于系统装设和运行需要的成本投入较少，同时，在借助熔断装置进行电容设备管控时，便于操作。但不可否认该项技术中仍存在不足，尤其是在闭合瞬间可能会造成高压故障，致使电路系统中元件损毁。除此以外，无功补偿体系还存在使用次数的要求，导致系统补偿效率难以进一步提升。

（5）有源滤波器。该项无功补偿体系的优势在于可以快速调节电气自动化系统运行的相关参数，且补偿方式可以根据实际情况进行调整，抵抗线路中存在的谐波干扰，优化自动化系统的运行效果。但由于该项技术装设过程所需成本较高，且相关零部件需要定制，导致难以大规模普及，需要进一步完善。

（6）可控饱和电抗器与固定滤波器。无功补偿体系中能够长时间运行以滤波设备为核心的并联线路，由此能够消除无功功率参数和感应电流，优化饱和性能，满足运行需求。

（7）晶闸管调节电抗器与固定滤波器。对于无功补偿技术来说，主要是将电抗装置串接在晶闸管线路中，能够消除并联线路中存在的无功补偿电流参数，保证指标处于标准范围，从而提升系统的功率因素。该项技术所需的晶闸管要求不高，但运行速率较快，能够显著优化系统的运行性能[3]。但实际应用中，发现无功补偿体系会增加系统的谐波干扰，对系统设备造成了负面影响。

2.2 无功补偿技术应用过程中存在的问题

无功补偿体系从实际发展来看，还有诸多不足需要弥补。当前，国内的输电体系大多是以发电站为出发点，经由电路输送体系送达变电站。整个配送过程，无功补偿体系发挥出重要效用。但就目前的输电体系来看，无功补偿系统的质量难以达到预期标准，系统结构冗余问题较为明显，由此会导致输电装置长期处于高负荷状态下。导致有功功率和无功功率出现不匹配的问题。同时，因为负荷指标过高，会造成功率因数下降，而如果负荷过低又会造成过补偿问题，以至于无功倒流，严重影响电能输送的功率指标，导致电气自动化系统运行难以保持稳定，企业经济效益难以提升。

3 结语

综上所述，无功补偿技术是一种符合科学发展观的、节能的技术，它在降低能源损耗、节约企业资金的方面意义非凡。从目前行业内的应用现状来看，该技术的应用效果良好，而且受到了业界人士的广泛认可。在未来的发展道路中，国家应加强对该技术及其相关技术的研发，使得电气自动化行业能跟上时代的步伐，以满足社会生产和发展的需要。