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摘要：在科技发展的带动下，电气自动化技术得到了飞速发展，成为电力系统发展中的关键技术和必然趋势。但电气自动化系统在运行过程中，受各种因素的影响，容易造成电力的浪费；而无功补偿技术的应用，可以确保电气自动化系统的安全稳定运行，还可以有效节约经济成本，对于社会的可持续发展有着十分重要的意义，必将引起电力工作人员的重视和深入研究。因此，本文对电气自动化中的无功补偿技术进行分析。
关键词：电气自动化；无功补偿技术；应用
进入21世纪以来，电气自动化技术也进入了一个跨越式的发展阶段，为人们的生产和生活带来了便利。但是越来越强的非线性因素也不断地出现在了电气自动化中，越来越复杂的情况出现在了单向电力牵引负荷变化中，因此，为了解决这样的问题需要在电气自动化技术中对无功补偿技术进行应用。
1无功补偿技术概述
1.1无功功率
无功功率从本质上讲较为抽象，其主要是用于各电路中电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立及维持磁场的功率。无功功率本身对外是不进行作功的，而是转化为其他的能量形式。一般情况下，只要电气设备中带有电磁线圈，并且要建立磁场的，就必然会消耗无功功率，通常用符号Q来表示无功功率，其单位是乏和千乏。所谓的无功功率并非无用的功率。以电动机为例：电动机工作过程中，需要建立及维持旋转磁场，以此来使转子转动，进而带动电动机内的机械运动，其中电动机的转子磁场主要是靠从电源中取得的无功功率而建立的；再如变压器，它在工作过程中也需要无功功率，从而使一次线圈产生磁场，并在二次线圈感应出电压。所以，如果没有无功功率，那么电动机不会转动，变压器则也无法变压。因此，在正常的情况下，用电设备不仅需要从电源中获得有功功率，而且还需要从中获得无功功率。一旦电网中的无功功率出现供不应求时，便会导致用电设备因为缺少无功功率而无法建立正常的电磁场，换言之，这些设备将无法维持在额定情况下的工作，此时便会造成设备端电压下降，从而影响正常运行。
1.2无功补偿工作原理
将具有感性功率负荷的装置与容性功率负荷的装置并联接于同一电路中，能量会在这两种负荷之间相互交换。在这样的前提下，感性负荷所需的无功功率便可由容性符合输出的无功功率来补偿。这一过程实质上就是将原本应该由变压器或电网提供的无功功率，改为由交流电力电容器来进行提供。
2电力用户的无功补偿技术
2.1集中补偿
这是指将电容器组集中装设在配电变压器高压侧、用户变电站、配电室的低压侧母线上。在集中补偿过程中，会适当减少变压器的无功功率，而会增加变压器所带的有功负荷，可以不增容或少增容。集中补偿的方式能够就地补偿变压器的无功损耗。集中补偿可以自动追踪无功负荷的变化，然后调节补偿容量，防止过补偿或欠补偿。就地补偿无需向上级线路索取无功，能够有效地减少变电站和配电站上输电线路和配电线路的电能损耗。确定电容器组的容量要结合用户的需要。
2.2分散补偿
这就是是将需要安装的电容器分成好几组，分别车间的配电母线上进行装设，形成多组分散补偿。分组补偿在各车间分别进行无功补偿，最终实现各车间的无功电力的就地平衡，无需跟上级线路或者变压器索取无功，能够降低线路的损耗。
2.3个别补偿
这是指把电容器直接并联在单个用电设备旁。因为电容器会随着电动机一起投入和退出运行，所以电动机本身的无功损耗大部分都可以得到补偿，减少装设点以上配电网络的无功损耗。个别补偿对于大中型异步电动机，效果非常好；个别补偿对于小型异步电动机，会受到一定的限制，而且难以控制。
3电气自动化中无功补偿技术的应用
3.1真空断路器投切电容器
这种补偿手段一般不在另外安装专门的放电设备，电容设备直接经过高压母线上电压互感设备的一次绕组电阻进行放电。在电容设备中连接有熔断设备的FU作短路保护预防电容设备被高压击穿。在电容设备处可以适当的串联电抗设备，能够降低电容设备在合闸时发出的冲击涌流以及能够预防电容设备和线路电感设备串联产生谐振。能够为高压母线变压设备、电力系统以及高压线路有效的开展补偿，能够大力提升电力的功率因素，而且成本不高。
3.2晶闸管调节电抗器和固定滤波器
按照谐波的要求进行固定滤波设备的设计，串联电抗设备以及晶闸管反并联，能够调节晶闸管触发角以此改变留过电抗设备的感性电流，使感性电流和并联滤波设备中多余的无偿电流相抵消，达到功率因数的标准。其优点是调节性能好、使用的晶闸管数量不多、反应速度快、固定滤波设备运行时间长；不好的就是TCR也会发出谐波。
3.3固定的滤波器和电抗器调压、电容器相结合模式
通过对降压变压器中低压侧母线电压进行调节以及对连接于低压母线上的电抗器和滤波器电压进行控制，从而使得无功出力得到改变。在调节的过程中应用晶闸管来进行通断，使得开关的分接，在电气的寿命理论上不会受到限制。在实际的应用过程中，还可以通过加装来确保无功功率的稳定性，以有效实现滤波。无缘过滤器、有源滤波器之间有效结合的技术当前还处于研究过程，使用有源滤波器所产生的谐波电流是和负荷中谐波电流相反的，通过相互之间的抵消来达到总谐波电流的基本要求。
3.4可控饱和电抗器和固定滤波器相结合的模式
调节饱和电抗器通过磁饱和程度来对流入的感性电流加以改变，使其能够和并联滤波器中的无功功率保持平衡。其优点为固定并联滤波的支路属于长期投入过程，在滤波器能够产生和负序电流、负荷中谐波电流相反的电流，通过相互抵消对无功电流、电源总谐波要求加以满足。这种方案的优点是补偿十分灵活，调节的速度比较快，不能和系统发生谐振现象，但是电力电子设备的价格比较贵。
4电气自动化中无功补偿技术应用的建议
第一，在目前的电气自动化产业的研究中，无功补偿技术已然成为研究的重点，但是目前的研究过程中主要考虑的问题是如何降低电能在运输过程中的消耗问题。比如可以在电力系统的受电端科学的使用无功补偿技术，那么将会很好的控制电能在输送过程中的损耗情况，与此同时变电站的变压器其运行过程中的电压电流符合负荷也会相应的降低；第二，无功补偿设备在安装时还要不断的加强其管理方面的应用，通过宣传等方式让电力用户提高对无功补偿技术重要性的认识，促使其在以后的生产过程中普及和使用，从而不断的提升生产企业后者单位的经济效益，让电力用户也从中受益；第三，一定要将视角放在全局的用电区域，从而制定有效的措施尽可能的让无功补偿技术发挥出其最大的作用，加强研究的资金投入和人力的投入，让无功补偿技术带动整个电气自动化开拓创新。
结束语：
无功补偿技术是电气化自动中关键的技术之一，在电力系统中起着不可或缺的作用，对降低网络降损，提高节能有着非常重要的意义。它的发展前景十分广阔，据专家预测，未来功率器件所具备的容量将不断提高，选择有源滤波器实施谐波抑制，柔性交流输电系统技术，给予无功功率补偿，是未来电力自动化系统主要的发展方向。因此需要我们对无功补偿技术不断地进行开发，发挥其应用潜能。
参考文献：
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