深析无功补偿技术应用于电气自动化

■尚庆佑 ■莱钢设备检修中心焦化检修部，山东 莱芜 271104

在当前国民经济生产的各个行业与领域当中，电气自动化技术都有着非常突出的应用意义与价值。但是，随着电气自动化技术的不断累积与成熟，开始发现:由于电气设备中单相电力牵引复合有非常复杂的变化趋势，同时受到非线性因素增强的影响，非常有可能导致电气设备在运行过程当中出现无功功率增大的问题，同时伴随出现电力系统注入负序以及谐波含量的增加。当然，上述问题所影响的范围也会伴随电气自动化程度的不断增加而持续增加，最终成为对电气供电系统以及相关电气设备运行性能产生影响的重要因素。针对上述问题，必须结合电气化技术以及电气设备的负荷特点，制定无功、负序、以及谐波的综合补偿性措施，应用无功补偿技术促进电气自动化质量的提升与巩固。具体分析如下:

1 无功补偿的主要分类分析

我国近年来针对电气自动化系统中对无功补偿技术的应用问题展开了相应的分析与深入探讨，在这些研究当中认为:为了构成有效的滤波通路、在降低负荷水平，滤除谐波因素的同时，对电气功率因素加以提高，就必须实现对各类无功补偿技术的合理应用，具体技术类型包括真空断路器投切电容器、可控饱和电抗器、有源滤波器、以及固定滤波器调压这四种类型。具体分析如下:

(1)真空断路器投切电容器在电气自动化中的应用:真空断路器投切电容器的设备构成比较简单，投资水平相对较小，但运行经验中显示在合闸状态下真空断路器投切电容器容易产生较高的电压，此时设备可能出现损坏，并且此设备受到开关寿命的限制影响，导致其不易过于频繁的进行投切动作的切换。

(2)可控饱和电抗器在电气自动化中的应用:可控饱和电抗器对电气自动化系统进行控制干预的主要机制是对电抗器饱和程度进行调节，进而改变回路电流大小。利用电气自动化系统中并联滤波器中多余的容性无功功率被感性电流所抵消，从而使整个复合状态更加的稳定与均衡。可控饱和电抗器在电气自动化系统中的应用优势是能够长期投入使用，但可控饱和电抗器运行中容易产生谐波，噪音较大，对设备会构成一定的损耗。

(3)有源滤波器在电气自动化中的应用:在电气自动化系统中应用有源滤波器的主要目的是让电力系统中的电力电子装置负产生与负序电流以及谐波电流相反的电流，以相互抵消，并满足电源运行需求。有源滤波器最大的特点是对有源补偿的可控性以及灵活性加以了充分的应用，在作用于电气自动化系统中时能够保障调节速度较快，且补偿具有灵活性特点，不会产生谐振问题，综合优势确切，但其局限性在于价格相对较高。

(4)固定滤波器调压在电气自动化中的应用:固定滤波器调压与抵压母线上的电抗器或滤波器进行连接，对降压变压器低压侧母线电压的水平进行调节，从而实现调整无功出力我水平的目的。在这一过程当中，固定滤波器调压功能的实现需要依赖于对晶闸管分接/通断开关增设的方式实现，在确保无功功率稳定性的同时满足滤波方面的需求。

2 无功补偿的具体策略分析

为了使电气自动化系统中对无功补偿技术的应用效果达到理想状态，在制定无功补偿策略中，必须对无功补偿的基本方式以及方向进行深入分析。具体而言，对于供电系统而言，电能质量是评估供电系统运行水平的重要指标，而电能质量则主要受到电压水平的影响。结合已有的经验数据显示，在电气自动化系统当中，出现无功状况的主要因素是受到了功率因素以及阻抗因素的影响，进而导致电网系统整体出现无功。在当前技术条件支持下，电气自动化控制系统当中对无功补偿应用的主要方式是AT供电，利用变压器以及晶闸管电子开关相配合的方式，实现对电容投切动作的控制。通过对这种无功补偿策略的应用，除了能够使整个电气自动化系统的应用更加安全稳定意外，还能够有效降低较长辐射线路上的负序问题。

3 无功补偿技术的应用步骤分析

(1)首先需要根据实际情况，确定电气自动化系统所对应的无功补偿方案。在配网系统当中，配电变压器是无功分散补偿最主要的补偿对象，其安装位置多集中在配电变压器低压引线区域。考虑到其电容器的容量相对较低，因此在补偿方案的制定中可以忽略合闸涌流以及过电压对无功功率的影响，同时也不需要配置相应的保护装置，可以以配电变压器同步进行投切，在变压器低压绕组作用之下实现放电功能。为了使整个无功补偿方案的制定更加精确与合理，针对配电变压器小型分散补偿电容器的配置，需要重点评估计算变压器在空载状态下所对应的无功功率，尽量使电容器容量与变压器在空载状态下的无功功率一致，聪儿利用电动机等设备产生的无功功率实现用户补偿。

(2)其次需要进行无功补偿装置的安装。结合已有的实践工作经验来看，低压电容器的安装位置可以选择在配电变压器低压出线杆横担位置。若电容器的自身规模相对较大，则可以在配电变压器低压出线杆位置上增设支架，以方便对低压电容器的固定。在完成对低压电容器的安装作业后，需要将电容器的出线头与配电变压器低压侧引线头连接起来。同时，在对无功补偿装置进行安装的过程当中，必须根据所收集的被补偿线路相关数据资料，对电容器的安装数量，具体规格，以及辅助材料数量型号进行全面计算，以确保安装效果的理想。

4 结束语

随着社会主义经济的高速发展．我国的电气自动化技术也得到了很大的发展。电气自动化系统的设备中往往受到来自比较复杂的单相电力负荷变化的影响，其非线性因素也逐渐增强，为了优化企业的电气自动化，我们需要对电气自动化中的无功辛}偿技术做出更加深入的研究和分析。文章从电气自动化的角度入手，对无功补偿技术应用方面的相关问题展开探讨，就无功补偿技术的主要类型，实施策略，以及具体步骤进行了总结与分析，值得关注。

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