魏朝阳 王飞宇 李军督
郑州中南杰特超硬材料有限公司 河南 郑州 450000
摘要：随着科学技术日益迅速的发展，我国各领域的技术水平都得到了极大的提高，电气自动化作为工业应用较为广泛的一种基础技术，随着智能化的发展应用，对设备加工性能和电网的供配电质量提出了更高的要求。为此，采用电网线路无功补偿来抵消线路的无功功率消耗，在提升生产效率和产品质量以及电网经济运行等方面具有十分重要的意义。
关键词：无功补偿技术；工业电气自动化；应用
工业电气自动化生产中，存在有较多的变压器、变频器、电机，电焊机、接触器线圈等感性负载，将会产生大量的无功功率在电网中传输，造成公共电网和工业电网中的谐波量呈严重上升趋势，导致电网的电力品质下降，增加了线路的电压损耗和变压器的供电容量，相应的增加了供电投资，降低了设备的利用率， 在使用过程中还会产生供电不稳定，电网电压波动，供电质量下降的情况，对自动化控制设备、机器人智能设备、精密电子电路等控制系统将会产生较大的影响，使其不能稳定可靠的工作。
引言
随着经济的快速发展，各领域对用电量和供电质量的需求日益加重，为加快经济发展逐步完善电网体系，确保电网系统的供电可靠性，降低电网损耗，经济的快速发展对无功补偿的需求日益提升。为此，在生产中合理地开展无功功率补偿工作，可以有效的促进供电质量和减少线损，提升电网的经济运行效率确保供电网络的运行可靠性。
1无功补偿技术的概述
无功补偿技术就是对电网线路进行容性或感性补偿来平衡电网线路中无功功率、提高功率因数、优化电网电压质量、对电网负荷率科学调节的技术应用。从长远的眼光来看，对于优化行业资源结构有很大帮助。在电气自动化技术中的应用也是如此，对该技术进行充分利用，能够提高相关电气设备的使用效率和运转稳定性。无功补偿技术在不同行业中的具体应用表现趋于多样化，根据电网的无功类型进行科学有效的补偿将会起到显著效果。创造一个良好的用电环境，对于提高行业的经济效益具有较大帮助。
2无功补偿技术在工业电气自动化中的应用
2.1动态跟踪补偿
动态跟踪补偿是一种将无功补偿装置作为控制保护装置，将低压电容器补偿在大用户0.4 kV母线上并实现跟踪监测的一种补偿方式。这种运作形式主要适用于100 kVA及以上的专用配电变压器用户，能够实现随机补偿方式的功能与性质的替代，补偿的效果也相对较好；且补偿的过程中能够与智能电网充分结合，运作高效灵活，运作维护的工程量也相对较少，电容器的寿命也相对较长，能够保障长期的稳定运作。与此同时，这种运作模式虽然能够较为高效地实现跟踪与应用，并且对于无功负荷的变化进行全面的数据监测，从而在运作的过程中实现补偿，但是其运作方式在应用过程中成本较高，投入较大，且整个补偿运作装置的安装与设置程序相对复杂，若其中的某一个元件损坏，则会对整个设备电容器的投切效果产生影响。
2.2安装电容器进行就地分散补偿
将电容器装设在电感性用电设备附近进行就地分散补偿，这种方式是当前应用比较广泛的补偿方法，既可以提高用电设备的供电电网功率因数，又可以提升用电设备的电压质量和工作效率，减少不必要的资源损耗浪费，最终达到优化用户用电的目的，属于节能效果最为明显的补偿方式。 但是这种就地分散补偿方式也存在一定的弊端，就是前期的投入比较大，需要的电容器较多，增加用户的投资成本；在大功率的设备或频繁启停的设备应用场合会产生谐波，对设备的使用性能产生影响 。
2.3投切开关的使用
投切开关的无功补偿装置其功能重点在于控制设备断路实现对无功功率的抵消与降低，所以要分类型实施应用：（1）过零触发固态继发器类型与设备投切速度关联，速度快，对无功功率抵消率高且设备受损率低；速度慢，则相反。造成此现象的原因来自投切开关对电网的冲击而生成的谐波。（2）机电一体智能真空开关类型，主要是在低压真空条件下对电容器回路进行控制，不会产生电压差，设备受损率低。效果优于过零触发固态继发器类型。（3）机电一体复合型智能开关类型，它由改造过零触发固态继发器类型而来，主要是通过并联交流接触器与固态继电器实现，本质上属于优势联合，能够保障投切速度高、设备受损率低的应用效果。（4）实际应用中要求以电力系统综合为主，按照类型、特点、优势进行合理选用。
2.4配电线路补偿
配电线路的无功补偿主要是通过在线路上安装一定的电容器来进行补偿应用，这种应用模式能够提供线路与公用变压器所需要的无功功率，从而保障线路传输的稳定性。在应用过程中，由于电网线路复杂，需要在不同位置设置相应的电容器进行补偿，但是这种线路的补偿点的设置不宜过多，补偿的容量也应保持在一个相对合理而稳定的范围内，从而避免因为补偿过多而产生过度补偿的现象，影响整个配电线路网的应用效能。
2.5正确的选择无功补偿方式
无功补偿技术是对补偿效果起到主要影响的重要因素。在实际工作当中，由于电力系统技术在快速更迭换代，电力设备的更新也在快速进行着，因此电力系统往往连接着不同性质的多种设备，所承担的荷载也很复杂。因此，仅仅选择单一的无功补偿技术远远达不到实际所预期的效果。因此，在实际工作应用中应该遵循科学的补偿原则，合理运用好高压补偿与低压相结合、集中补偿与分散补偿相结合、调节补偿与固定补偿相结合等补偿方式，根据电网系统的构建选择合适的无功补偿技术，对生产用电与生活用电上加以区分，根据实际情况安装合适的补偿设备才能更好地发挥无功补偿技术的效用。
2.6挑选合理的智能无功补偿控制器
为了提高智能无功补偿技术在整个电力自动化中的运行效率，还需要选择合适的无功补偿控制器。功率因数控制器是一种传统的控制方式，功能比较单一，操作难度低，在投入使用的过程中，会受到电压谐波与电流谐波的影响而出现振荡与噪音，单纯以提升功率因数减少无功损耗为最终目的，不能很好地兼顾线路系统的稳定性和补偿效果。智能无功补偿控制器比较完善地解决了功率因数型控制器的缺陷，可以对电力线路的稳定性和补偿效果进行很好的兼顾。其功能完善适应能力较强，主要是对电力设备的智能无功补偿操作进行控制与调节。控制器在设计时采取了一定的保护机制，这样不仅能够对电力设备本身进行保护，还能保护整个电力系统与用电设备。在智能无功补偿技术中投入使用中，能够对设备本身的使用情况进行监控，实时动态监测电网运行的电压电流，无功和有功功率各项参数，一旦超出额定功率，设备会自动降低使用功率或者停止工作。在选择智能无功补偿控制器时，应该根据实际工程需要与外界环境条件进行选择，实现高效的智能无功补偿。
结语
在实际工作中，我们要充分了解用电设备的类型和工作性质，根据电网的运行状况，在提升功率因数、电网质量和设备稳定性的前提下，减少投资费用，既要做到有效补偿，也要避免过补偿造成的浪费和危害，进行科学、合理、经济，安全的补偿效果。
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