周云龙 刘传凯 杨彦龙
郑州市郑东新区热电有限公司 河南郑州 450000
摘要：在我国工业生产过程中，电气自动化得到了广泛的应用，成为了促进工业发展的重要活力。无功补偿技术作为电气自动化技术中的一项关键组成，事关工业生产的质量和效率，因此及时推进相关探析工作很有必要，对于提高行业的资源利用效率，促进行业的升级和转型都有着重要意义。文章主要对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行了探讨。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用
引言
电力在我国生产生活中属于十分重要的能源，而在电源传输的过程中由于室外温度和传输距离的影响，电压会出现不稳定变化，进而会对生产用电与生活用电造成影响。因此，有必要在电力自动化中运用无功能补偿技术来提供稳定电源。基于此，本文就无功补偿技术在电力自动化中的应用进行探究分析，并阐述一些有效的策略。
1.电力自动化中无功补偿技术
1.1基础知识
（1）无功补偿对象为电力系统产生的无功功率，主要采用无功补偿装置加以实现，同时抵消电力损耗。（2）常见无功功率类型包括：基波无功功率、容性无功功率、感性无功功率、谐波无功功率等。（3）影响无功功率的因素主要以电力设备功率因数为主，如高压系统中，对称性的电压与电流是常态，而三相功率也趋于一致，若采用补偿方案则需要提升设备功率因数，以此实现对设备容量与功率损耗的控制。
1.2技术特征
无功补偿技术特征体现在三个方面：（1）电磁互感会影响设备电压，如现代电力设备以电磁感应原理为实现基础，而发电机组线圈在失去发电机组运行中，发电转子凭借磁感线切割运行生成交流电，此时设备就会受到电磁互感的直接影响；而变压器通过电磁感应实现电压传输；因此，在电网运行中设备电压会受电磁感应影响，从而造成对无功补偿的影响。（2）电能损耗受设备运行功率影响，如电力设备在电网运行中，其电阻抗、电容器、电容抗和电感器均会产生谐波，并生成无功功率，进而引发电力损耗；在谐波控制中需要应用无功补偿装置提高设备有功功率，降低其损耗[1]。（3）无功功率与无功补偿紧密关联，即无功功率管理影响电力系统运行效率、质量，而进行科学管理则可以控制电网运行中的电压，达到调节功率因数目标，从而补偿无功功率。补偿原理。电力系统中的感性功率多为负载综合阻抗，它需要借助容性功功率补偿；而电压、电流、功率因数、有功功率之间紧密关联。无功补偿则按照这种要素之间的关系特性，通过对功率因数调节加以实现；其中，功率因数的调节则主要通过对发电机输出设备、投切无功补偿设备实现。
1.3补偿作用
补偿作用体现在四个方面：（1）在电力系统电流传输速率不变前提下，提高功率因素降低电网传输电压损耗，进而提升其传输质量，提高电能传输效果。（2）在解决功率因数异常降低情况后，为用户节约违反国家电网管理规定中的电力设备功率因数低于管理规定时需要缴纳的罚款，减少用户电费支出。（3）在电网结构中变压器数量不变前提下，通过安装智能无功补偿装置，调节电压、减少变压器成本投入、提高变压器综合利用率。（4）在补偿装置安装投入使用后，为有功功率的传输提供安全保障，提升电网电力传输整体效率。补偿方式。补偿方式主要有三种，分别是集中补偿、分散补偿、就地补偿。
2.无功补偿技术在电力自动化中的应用
2.1选择合适的智能无功补偿技术
根据电网的搭建情况不同，选择的智能无功补偿技术也不尽相同。
为了提高电流在传输过程中的稳定性并降低电力损耗，首要任务是根据电网系统与设计要求选择合适的智能无功补偿技术。在选择智能无功补偿技术时，需要严格围绕着能否完善解决“用电设备、电力设备与电网系统之间的电流不平衡”问题进行。此外，还要考虑技术成本与设备成本问题，在能够有效解决问题的情况下，尽量降低电力自动化的成本。在选择合适的智能无功补偿技术的过程中，应该严格把握以下三个要求：（1）以固定补偿为主；（2）以分散补偿为主；（3）以低压补偿为主。固定补偿是不以线路使用情况作为参考而投入固定量的补偿方式，与调节补偿相比，固定补偿更稳定，但是当使用力率较高时，补偿会过量，而使用力率较低时，补偿会不足。分散补偿又称分组补偿，其工作原理是利用电容器进行补偿，电容器在放电状态与充电状态之间不停地进行变换，以此来对电力自动化系统进行无功补偿[2]。分散补偿经济成本高，不适合在大型电网系统中使用，仅在小型工厂生产用电中投入使用。低压补偿，能够减少电流在传输过程中的损耗，而且在电阻器件相同是情况下，低压电能产生的电流更小，对用电设备与电气元件造成的损害会大大降低。
2.2挑选合适的智能无功补偿投切开关
除了要选择适合的智能无功补偿技术，还要对智能无功补偿的投切开关进行选择。智能无功补偿投切开关在整个无功补偿过程中占据举足轻重的地位。不同类型的开关的功能不同，优势与劣势也不尽相同，选择合适的智能无功补偿投切开关不仅能够提高设备工作效率，还能降低电力自动化的投入成本。现阶段，电力自动化中智能无功补偿投切开关主要分为三大类型：（1）智能化一体投切开关；（2）固态继电器开关；（3）电容器开关。其中智能化一体投切开关经济实惠，据研究数据显示，该类型的开关的平均使用寿命可以达到6000～6500h。这种开关的主要原理是应用了真空低压技术，开关闭合时，开关内部呈真空低压状态，无导电介质；开关打开时，开关内部呈常压非真空状态，能够导电。但是这种开关在闭合与打开操作下，内部状态变化较慢，则运行速度也较慢。固态继电器开关运行速度较快，但是在运行过程中受电压谐波与电流谐波干扰较明显，运行过程中产生一定的噪音，会对电流传输造成一定的影响，使用过程中一定要对噪音进行控制。电容器开关也具备运行速度较快的特性，但是其初期投入成本与后期维护成本较高，不适合在大型电网系统中大面积投入使用。
2.3挑选合理的智能无功补偿控制器
智能无功补偿控制器的功能十分复杂，主要是对电力设备的智能无功补偿操作进行控制与调节。一部分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[3]。在智能无功补偿技术中投入使用的控制器主要有智能无功功率控制器与智能无功功率因数控制器。其中智能无功功率控制器性能优秀，使用过程中稳定性极高，并且能够对设备本身的使用情况进行监控，一旦超出核定功率，设备会自动降低使用功率或者停止工作。这种智能无功补偿控制器价格低廉，但是使用寿命较短，需要经常进行更换与维护。而智能无功功率因数控制器操作简单，操作难度低，但是设备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。在安装智能无功补偿控制器时，应该根据实际情况选择高压安装或者低压安装。在安装智能无功补偿控制器时，一定要对控制器的状态进行测试，分别通高压电流与低压电流，并保持通电时长在六至八小时，如果在这段时间内，智能无功补偿控制器能够正常工作，则视为该控制器为合格设备，然后进行安装。
3.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，需要电力行业做好各项工作。
参考文献
[1]张鹏 , 韩学海 . 对无功补偿技术在电气自动化中的应用探讨 [J]. 商品与质量·建筑与发展 ,2014,000(011):800-800.
[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.
[3]翟潘 . 无功补偿技术在电气自动化中的应用研究 [J]. 中国科技投资 ,2019,000(010):205.