罗伟
湖南长株潭工程项目管理有限公司 湖南 412000
摘要：近年来我国的电气自动化系统随着科学技术的稳定发展取得了大量研究成果，电气自动化设备的应用也让各类技术手段得到了广泛应用。其中无功补偿技术的作用在于降低电能在电路当中的损耗，并且保障电力系统的自动化水平实现对于电能的充分利用，有效提升电能利用效率。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用
1 无功补偿技术简述
1.1 概念
无功无偿技术也被称之为无功功率补偿技术，其充分利用电气自动化设备自身的性能特点，通过无功、谐波等方式作用于系统，从而进一步实现补偿作业。电网变压器以及线路降低耗损、功率的提升等都可以利用无功无偿技术实现。该技术也是电气自动化应用过程中极为重要的装置，它能够最大程度上保障供电效率，从而对整个供电环境进一步优化。补偿装置的科学合理性，在很大程度上也会直接影响到电能的实际耗损程度，装置越合理，其电能耗损程度自然也就越低。如果无功补偿装置出现了使用不规范的情况，便会对供电系统造成极大的不良影响，也会导致电压发生波动，从而导致谐波逐渐增大。电气自动化的普及在一定程度上也促进了工业生产的快速发展，人们的生活质量不断提升。科学技术在为人们带来便利的同时，也面临着诸多的问题，有好的一面，自然也会有不好的一面。无功补偿技术在应用过程中，存在诸多不足之处和问题。自动化系统资源与功能实际应用中的不利因素很多情况下主要是因为造成电流、电压相位发生变化，而提升了无功功率，导致电力系统无法正常工作。所以，当前电气自动化系统在实际发展与应用过程中，势必应当高度重视无功、谐波以及负序。
1.2 技术特点
无功补偿技术具有以下特点：首先能够从多个方面获取电能，传统发电是有功发电为主，主要是通过发电机获取电能，而无功补偿技术使得获取电能的方式更加的多样化，不能能够从发电机获取，还能够通过静止无功补偿器获取。在远距离电能输送过程中，无功无偿技术存在一定的缺点，对发电系统与受电终端也提出了更高的要求，两端之间必须要有相对更大的电压差，从而导致输送功率耗损非常大，供电效率降低，电气节能效果不明显，因此，无功补偿技术不适于长距离长时间电能输送。再则，还应当对电压采取分别控制的方式，对频率的控制以有功平衡为主体，对于电压的控制是以无功平衡逐步实现的，因此，要对电网电压有效控制，从而实现无功平衡。
2 在电气自动化中应用的现状
2.1 发展观念较为传统
科学的发展观念有利于行业的发展，同时也能为技术的发展创造理论基础，对无功补偿技术的应用和发展来说亦是如此。但是行业对于无功补偿技术的认知还存在很大的局限，主要是因为受到传统观念的影响，而传统观念的适应性比较低。故此，一方面要对过去的发展经验和教育进行积累，另一方面也要顺应行业和时代的发展趋势。
2.2 技术设备较为落后
专业的技术设备也是应用相关技术的关键，但是结合行业实际来看，设备的技术较为落后，甚至一些技术设备还出现了损坏，显然不利于无功补偿技术的利用。如何才能实现无功补偿技术的充分利用对技术设备及时更新很有必要。技术设备的更新，要考虑到诸多因素，包括企业和行业的经济实力和实际需求。如何才能实现无功补偿技术的充分利用，更好地服务于电气自动化系统，对技术设备及时更新很有必要。
2.3 工作人员素质较低
工作人员作为技术应用和生产过程中的核心，是技术应用的载体，也是质量控制过程中的关键。
但是结合我国电气自动化行业的距离以及生产工作来看，工作人员的素质较为偏低，很难掌握无功补偿技术等多种新型的生产技术，一方面是受到传统生产观念的影响，另一方面是行业管理部门的重视程度较低，从而忽视了工作人员的素质是技术应用中的关键。
3 无功补偿技术的应用
3.1 技术方案
技术方案的选择上首先可以通过真空断路器、固定滤波器来进行设计。其中真空断路器投切电容器的补偿方式，可以利用高压母线上的电压互感器绕组进行电阻放电，不涉及到专门的放电装置。因此为了避免电容器被高压击穿后，电容器组当中会接有熔断器FU作为短路保护装置，同时也可以考虑串联一些电抗器来降低电容器组在合闸过程中产生的冲击涌流，避免电容器组与电感之间出现串联谐振情况，从而有效地对变压器、高压线路等电力系统无功功率进行补偿。而固定滤波器则须按照谐波要求设计，以改变晶闸管的触发角对电抗器感性电流进行调节，这样不仅响应速度快，且调节性能良好。
3.2 配电线路无功补偿技术
配电线路的无功补偿技术基本原则是利用分支线路的无功功率平衡对分支线路的无功消耗进行补偿，减少分支线路向主干线索取无功。补偿点可以选择负荷比较大的分支线，而对于一些小分支或是个别的配电变压器，则可以将其视为主干线上均匀分支的符合，按照实际的工作需求确定补偿点、补偿容量后展开自主补偿。可以看到的是线路补偿容量是根据配电变压器的空载无功损耗确定，此时即便用户补偿设备投入不足，线路处于欠补偿状态，也可以基本达到补偿无功需求量水平。
电力用户进行的无功补偿则围绕两个方面的工作展开，一是通过无功补偿在内部供电网络的线损降低至最低限度以获取最大化的节电效益，二是通过补偿达到国家规定的功率因数标准。电容器组容量会根据用户的实际需求来决定，并且采取分组补偿模式降低事故率。将计划安装的电容器划分为若干组之后可以装设在车间配电母线之上以形成多组分散补偿体系。必要时可以进行个别补偿方案，即电容器会随着电动机进行同时投入与退出，电动机本身的无功损耗基本上可以得到补偿，配电网络内部的无功损耗则可以大幅度降低，对于一些异步电动机来说具有比较明显的效果。
3.3 分布式发电系统
目前的分布式发电系统是解决能源问题和环境问题的一种有效途径，发电机承担着在整个系统当中机械能转化为电能的工作任务。分布式发电系统当中所使用的一般是异步发电机，且很多自动化系统当中都会使用异步发电机。因为其耐用程度较高，结构简单，没有较复杂的励磁系统，也不会产生严重的发电机震荡、失步问题。异步发电机本身对原动机的要求比较低。在无功补偿技术的支持下，为了保障异步发电机的独立运行，提升带载能力与电压稳定性，就需要从异步发电机等效电路入手。
其中异步发电机的电压稳定性研究过程当中，负载变化是最为常见的工作情况，其中包括了正常的负载切换也包括意外状态引起的负载扰动现象。由于异步发电机会受到输出端电压负载影响，因此我们需要分析异步发电机的等效电路。在正常运行的状态下定子侧的频率并不是完全不变的，我们从异步电机的等值电路出发，并根据等值电路的参数得到回路阻抗值。异步发电机在正常运行时定子和转子的频率都不是基值频率，所以为了要获取等值电路数据就要展开频率折算。
结束语
该技术的应用在技术层面和管理层面还有很大的完善空间，行业在技术的应用中要发挥不同技术和设备的优势，为无功补偿技术的应用和发展创造便利。电气自动化的发展事关诸多工业行业的生产水平，让我们携起手来一起努力。
参考文献
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[2]欧阳效贵.探讨无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].建材发展导向,2011,009(023):121-121.