无功补偿技术在电气自动化中的应用

朱江龙+陈顺平

摘 要：随着信息技术的不断进步与发展，电气自动化也随之逐渐走向成熟。电气自动化技术受到单相电力负荷变化的影响，并且一些非直接因素逐渐凸显。鉴于此，本文以无功补偿技术在电气自动化中的重要性，分析目前电气自动化的实际运用情况，结合实际情况提出合理运用无功补偿技术的方法。

关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.178

当今社会各个领域均处于高速发展时期，电气自动化领域也随之发生着翻天覆地的变化。例如，在高铁牵引系统中使用的电气自动化技术等。但是，在转变的过程中问题也出现了。电气自动化中的缺点：变化规律的不确定性、非直接因素的出现等都增加了在电路输送过程中线路的负序电力、无功功率等。无功补偿技术恰可以解决电气自动化中的无功功率现象，提高了电气设备的稳定性和降低电气设备的电能损耗，是电气自动化在运用方面的改进。

1 电气自动化中应用无功补偿技术的作用

1.1 无功补偿技术原理在电气自动化中的运用

在实际生活中分为有功功率和无功功率，有功功率是将电能转变成机械能、热能等形式；无功功率是指在直接消耗电能的前提下，将电能转化成另一种形式的能，且该种形式的能在电气使用的过程中可以与电能进行定期交换，达到减小无功功率在输送过程中的流动，因此降低了线路和变压器在运输过程中的电能损耗。

1.2 无功补偿技术在电气自动化中的作用

随着电气自动化引入无功补偿技术，提高了电气自动化水平。在一定程度上达到节约电能，降低电能损耗。即无功补偿技术在电气自动化中的应用不仅避免了无功功率的增加而且提高了用户用电的损耗，达到了降低电能的消耗，确保电气系统的安全运行。在电网中补偿系统的无功功率，增加电网中无功功率的比例。即不同的用电设备在不同的电压环境下的无功功率不同，在额定电压下，其无功功率与电压保持一致，当电力系统的用电紧张时，运用无功补偿技术可以补偿电网中的无功功率，为此达到电力系统的稳定性与安全性。还可以降低用电设备容量，减少线损。即为了达到以最小的成本，发挥最大化的使用功能。在无功补偿技术下，提高功率因素，同时降低电网中输电线路的线损，最终实现提升电力系统中有功功率的输送。

2 电气自动化中应用无功补偿技术的现状

目前，在电气使用上，围绕提高功率、减低负序，以达到电气自动化的有效利用。我国对电气自动化中无功补偿技术的应用需要，大部分是在基波牵引负荷的无功功率。无功补偿技术主要有以下几种：

（1）真空短路投切电容器。该设备在电路输送中控制电压，但是在合闸的过程中电压会发生很大的变化，因此，在使用该设备时应尽可能的减少频繁的切换；

（2）可控饱和电抗器，该设备通过电抗器饱和程度，控制回路中的电流，从而达到在并联电路中将多余的无功功率与电流抵消而达到平衡。但是该设备会产生谐波，噪声较大，在一定程度上产生损耗；

（3）有源滤波器，即是让电子装置产生与负序电流和谐波电流相反的电流，使之满足电源的要求。该设备调节速度快、灵活、不会产生谐振等特点，但是该设备价格较昂贵；

（4）固定滤波器、电容器和电抗器的调压，该设备是通过连接低压母线上的电抗器或者滤波器、调节降压器的低压侧母线电压，达到改变无功功率的目的，结合加装晶闸管分接和通断开关调节，实现稳定无功功率与滤波的作用；

（5）有源滤波器和无源滤波器，该设备在滤波器的作用下将产生的电流和电荷中的谐波电流进行中和、抵消，最终实现电源的要求。虽然无功补偿技术在自动化中得到较为广泛的使用，但还需不断深入的探讨与分析，以达到更高的自动化水平。

3 电气自动化中应用无功补偿技术的策略

在供电系统中，电能的质量受到供电部门的关注。在电力输送过程中，功率是影响电气自动化系统状况的主要因素。例如，在输送的过程中产生的谐波，导致整个电网的整体波形畸形，当畸形指数变大时，导致电压的偏移，电能质量受到影响，很可能对整个电网的安全产生影响。

无功补偿技术在电气自动化中的使用，不仅提高了电气自动化的安全性，还降低了资源的有效配置，在很大程度上，降低了行业的成本，不仅在资源的利用，还在安全性方面考虑的预算，都极大减小了行业的成本。因此，一项好的技术可以给行业的推广和长远的发展带来更有利的效益。但是，在我国不同地区的情况不同，因此，在使用无功补偿技术时，应根据本地区的实际情况采取相应的手段，并将应用方案具体化，防止无功倒送，以确保无功补偿技术在电气自动化中使用的效益最大化。例如远距离的输送电力，在电力输送的过程中，通过低压变压器，形成无功流的远距离传输，产生很大的影响。

采用并联混合有缘滤波器等一些先进的滤波技术和管理方式，不仅在一定程度上解决了电力牵引负荷的不可控变化造成的电力滤波补偿容量过大的问题，也是一些大型的电气自动化系统无功补偿技术的解决方案，对谐波进行定量、定性的无功补偿。同时，也有一些电厂采用晶闸管滤波装置，将滤波在回路中吸收，谐波不在线路中形成通路，进而减小电网的污染和危害。

参考文献：

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