無功補償技術在電氣自動化中的應用

劉秀林+邢峰

摘 要：隨著社會的快速發(fā)展，以及科學技術的不斷提高，我國的電氣自動化技術也獲得了長足的發(fā)展，在目前的社會形勢下，在電氣自動化系統(tǒng)中應用無功補償技術降低了無功功率，減少對電能的損耗，在今后使用無功補償技術是一種必然的趨勢。下面，本文就將對無功補償技術的基本原理、應用情況等進行詳細的介紹。

關鍵詞：無功補償技術；電氣自動化；作用研究

隨著社會以及科學技術的發(fā)展進步，我國的電氣自動化技術也得到了一定的發(fā)展。但是隨著電氣自動化水平的逐漸提高問題也開始凸顯。電氣設備中的非線性因素以及變化功率使得輸電線路的諧波、無功功率等增加，這樣就會造成電能的較多損耗。不過無功補償技術的出現(xiàn)以及應用，漸漸提高了電器設備在運行過程中的穩(wěn)定性，同時也降低了無功功率，使得電氣設備的電能損耗減小，下面本文就將對無功補償技術的基本原理等進行詳細的介紹。

一、無功補償技術的基本原理

我們知道在電氣自動化運行的過程中既會產(chǎn)生有功功率也會產(chǎn)生無功功率。有功功率指的是將電能轉化成了機械能或者熱能等其它形式的能。而無功功率則是不消耗電能，直接將電能與其他形式的能進行轉化。減小無功功率在電網(wǎng)中的流動，就能夠降低線路以及變壓器因為輸送無功功率而白白產(chǎn)生的電能損耗。

二、無功補償技術的意義

我們知道負序、諧波以及無功是電氣自動化系統(tǒng)中三大重點的問題，隨著科學技術的發(fā)展，電器自動化領域的研究也在不斷的進行著進步，比如，在變電站，高鐵牽引系統(tǒng)之中都在應用者電氣自動化技術，但是卻存在著有關單相電力牽引的負荷復雜變化的問題，也正是由于這個問題，導致整個電力系統(tǒng)之中的諧波以及負序大大增加，也會使得無功功率進行提升，雖然我國已經(jīng)對如何應對這些問題進行了一定的研究，但是依舊面臨著較重的壓力，而且非線性因素帶來的不可控問題變得更為嚴重。嚴重時甚至會帶來較為大型的事故，為社會以及企業(yè)會帶來較為嚴重的損失，在電氣自動化系統(tǒng)中引入無功補償技術，能夠解決電氣自動化系統(tǒng)非線性問題。

三、電氣自動化應用無功補償?shù)默F(xiàn)狀

近年來，在對電氣自動化中的無功補償技術做深入的研究，現(xiàn)在無功補償技術有很多種的分類，但是主要目的都是在基波下牽引負荷的感性無功功率，以便于濾除諧波、降低負荷，提高電氣的功率因數(shù)。下面本文將對這些技術進行簡單的介紹。

（一）真空斷路投切電容器

這個設備在使用的時候較為簡單并且所需要的投資也比較的小，但是在進行合閘的一瞬間可以產(chǎn)生較大的電壓，然后產(chǎn)生較大的電流，這樣整個設備較為容易損壞，另一方面這個設備開關的壽命直接影響到它的使用壽命，所以這個設備在使用的時候不能夠很頻繁的投、切。

（二）可控飽和電抗器

可控飽和電抗器這個設備正式通過對電抗器飽和程度的調節(jié)來達到控制回路電流的目的。而對電流的控制則是讓并聯(lián)濾波器里面的多余的容性無功功率被感性的電流得到抵消，這樣達到一種相對平衡的狀態(tài)。但是這個設備在使用的過程中會產(chǎn)生較大的噪聲以及諧波，在電氣自動化系統(tǒng)中可以長期的投入使用。

（三）有源濾波器

有源濾波器較為昂貴，它是為了讓電力電子裝置產(chǎn)生與負序電流以及諧波電流相反的電流，通過這樣的方式使得電流相抵消。除了價格較為昂貴這個缺點之外，這種方法也有著速度較快、調節(jié)靈活、不會和系統(tǒng)發(fā)生諧振等種種的優(yōu)點。

四、電氣自動化中運用無功補償?shù)牟呗?/p>

首先，需要弄清楚在整個電氣自動化系統(tǒng)中，運用無功補償?shù)姆较?。我們知道，在供電系統(tǒng)中，電能質量是用來評價的重要標準，而電壓的質量在很大的程度上對電能的質量產(chǎn)生著影響。在電氣自動化系統(tǒng)中，很多無功情況產(chǎn)生的原因就是存在阻抗以及功率因素。我國現(xiàn)在的電氣化電路在應對無功電路的時候應用AT供電的方式，這種策略能夠有效的解決長輻射路線上存在的負序問題。

在電氣自動化系統(tǒng)中應用無功補償存在著諸多的共性問題，在使用無功補償技術的時候能夠很大程度的降低資源的浪費，另一方面也能夠保證系統(tǒng)的安全。比如在應用較多的發(fā)電站方面，我們可以看出，來自發(fā)電廠的無功電流在流入變電站，經(jīng)過線路傳向低壓電路的時候就就形成了無功電流的遠距離傳輸，為了避免這個問題，就可以以分區(qū)的方式，對變電站進行無功補償，而且需要根據(jù)本地區(qū)的實際情況制定詳細的策略，對變壓器進行合理的調節(jié)以及補償，這樣才能夠使無功補償技術達到最佳的效果。

提高無功補償?shù)挠行Р呗灾痪褪遣捎孟冗M的技術以及管理方式。從我國目前的情況來看，一種較為先進的管理方案就是并聯(lián)混合式有源濾波的無功補償方案。這種方案主要是讓LC以及APF進行混合，然后對諧波進行無功補償。這個方案對于電力濾波器補償量較大的問題能夠很好的進行解決，也可以對較為大型的電子自動化系統(tǒng)的補償技術進行調整優(yōu)化。她的成本較低，而且也能夠獲得較大的收益，具有很高的性價比，因此得到了較為廣泛的應用與認可。

另外，還需要注意倒送配電網(wǎng)以及諧波現(xiàn)象。在實際的應用過程中，用戶端往往會存在倒送配網(wǎng)的現(xiàn)象，這樣就使得電網(wǎng)產(chǎn)生較大的損耗并且也會大大的增加整個輸電線路的負擔。尤其要引起重視的是如果無功補償設備在負荷低谷的時候，就會加劇無功倒送現(xiàn)象。而諧波現(xiàn)象則是無功補償裝置電容器的重要影響因素，雖然在上文中提到過利用無功補償技術能夠緩解諧波帶來的傷害，但是實際情況則是在增強設備康諧波性能的同時，無功補償設備也會產(chǎn)生一定的諧波，當就電力系統(tǒng)內(nèi)部的諧波大于電容器的額定容量時，無功補償設備就會面臨無法使用的尷尬。

五、小結

隨著科學技術的發(fā)展，我們可以預見到，在不久的將來就會有越來越多的無功補償裝置放到電力系統(tǒng)之中。這樣不僅僅會變得更加靈活，更加便于控制，另一方面也是對人力，電能的節(jié)約，保障了電氣系統(tǒng)的安全，使之能夠高效的運行。創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益以及社會效益。本文在對無功補償技術的基本原理進行介紹的同時，也提出了一些提高它應用效果的策略，希望能夠有所益處。

參考文獻：

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