浅析无功补偿技术在电气自动化的应用

康永伟

（沈阳航空职业技术学院黎明校区，沈阳 110000）

浅析无功补偿技术在电气自动化的应用

康永伟

（沈阳航空职业技术学院黎明校区，沈阳 110000）

近些年来，电气自动化技术快速的发展，无功补偿技术在电气自动化中的应用日渐广泛，逐渐受到人们的关注。本文便对这个问题进行了分析和探讨，阐述了无功补偿在电气自动化中应用的现状，以及其应用效果。

无功补偿技术；电气自动化；应用

电气自动化的快速发展是社会主义经济发展大潮中的一个重要部分。在电气自动化的设备运行中，包含的电气牵引负荷是一个较难控制的部分，其中包括非线性因素等诸多要点。无功补偿技术在电气自动化中的应用是目前需要解决和深入研究的一个重点。

1 无功补偿技术在电力系统自动化中应用概述

目前我国的国家建设、人民生活中，时时处处都应用着电气自动化设备，例如为人们生活提供日常供电的变电站，以及高速电气化铁路等。但是，在电气自动化系统运行时，会有多方面的因素对其安全造成影响。例如由单相电力牵引负荷的非线性因素引起的较大无功功率，以及引起电力系统产生很大的谐波。在电力自动化系统的运行中，需要对以上现象进行改善和控制，就要对电力系统进行无功补偿。无功补偿技术在电力系统中的应用虽然日渐发展，不断取得突破创新，但是却还存在很多不足，加上谐波、负序两个方面，构成了电力系统中的重点难题。国外在这个方面已取得了可喜的研究成果，我国也紧跟步伐，不断提高着国家电气自动化水准和应用范围，变电站也在进行着不断的扩容。但是，在电力自动化系统运行中，存在许多非线性因素，这些情况是难以尽行预判的，所以很难人工对其进行掌控。无功补偿技术应用在电力自动化中时，若没有强硬的技术支撑，保障其平稳运行，就会出现重大的电力事故，不仅为大范围的供电造成影响，严重还会造成人员伤亡。

2 无功补偿技术在电气自动化中的应用与现状

在经过数年的发展后，我国电气自动化技术有了明显的改善和提高，通过对负荷的无功功率进行牵引，从而达到了对功率因数的提升以及负荷的降低，并且成功的消除了谐波。无功补偿技术在电气自动化领域中有着多种应用，下面进行简要分析：

（1）通过真空断路器投切电容器实现。这种应用方式不用投入很多花费，真空断路器因为构造简单所以易于操作实现。但是该设备在合闸方面有一定的缺陷，电容器由于合闸动作会产生高电压导致设备故障。其开关的理论开闭上限有严格限制，所以在操作中尽量不能进行过多开关，但不能随时开闭的话，对无功补偿的作用会造成影响。

（2）固定滤波器以及晶闸管调节电抗器。为了达到电力系统的额定功率因数，可以将反并联晶闸管串联到电抗器的线路中，该电路与滤波器电路并联，可以消除电流中的无功补偿。这种应用方法可以利用固定滤波器的并联效应，外加少量晶闸管，长期使用，较为便捷，并且相应很快。但是这种方法会被谐波所干扰。

（3）固定滤波器以及晶闸管调节变压器。这种应用方式利用的是高漏抗变压器的干扰效应，但是这种方法会损失大量的有用功，造成很大的能源浪费。

（4）固定滤波器、可控饱和电抗器。这种应用方法是利用饱和电抗器对回路中的电流进行调节，并令电流与滤波器总的无功功率相作用而消失。这种方法也是可以进行长期使用的，不需要每次接入。但是这种方法易是电力自动化系统被谐波干扰，而且容易产生设备消耗，产生噪音。

（5）有源滤波器。这种应用方式是令负序电流与有源滤波器生成的谐波电流相抵消，达到平衡状态。这种方法易于人工调节并且能够防治谐波产生。但是这种方法耗资较大，使用有源滤波器需要较多投入。

（6）固定滤波器、电容器以及电抗器。这种调节方式需要对降压变压器进行调节，通过调节器低压母线侧的电压，对电抗器和滤波器的电压产生影响，调整其无功功率。这种方法调节的部位是晶闸管的开关，不会受到调节次数的限制。

（7）有源滤波器以及无源滤波器。这种应用方式还不是十分成熟，是通过抵消有源滤波器产生的负荷电流一些谐波电流来达到系统平衡的，这种方法容易进行人工控制，灵活性较强，并且无源滤波器的无源补偿很大，易于进行调控。但是这项技术尚未完善，虽然无功补偿技术已在电力自动化领域广泛使用，但是在电力自动化系统实际运行中，非线性因素在运行中不断加强，而且其设备的单相电力牵引负荷的变化越来越难以预测，所以这项技术必须尽快加以完善。

3 无功补偿技术在电气自动化中的应用总结

本文对电力自动化系统中对于无功补偿技术的应用进行了简单阐述和探讨，经过上文的研究，得出了以下结论。

之所以在近些年，无功补偿技术在电力自动化领域备受瞩目，并且作为着重发展的技术，是应为目前电气自动化设备在运行时，受到多方面的干扰，如非线性因素以及单相电力牵引负荷的无法预知性，这些都为电力自动化系统的运行带来了阻碍，甚至引起一些重大电力事故。为了解决这些问题，电力自动化系统不断探索，尝试了多种消除非线性因素解决牵引负荷的方法，其中利用无功补偿技术的方法最为有效实用，可以有效的消除谐波。在无功补偿技术中，谐波注入式并联混合有源滤波器的方法是最为有效的，其无源补偿容量很大，有源补偿十分灵活，易于操作，并且没有开关的限制，在实际应用中是最为实用且最具显著效果的方法。

4 结语

电气自动化技术与我们的生活息息相关，大到高速电气化铁路的运转，小到生活用电的供电，都要涉及到电气自动化技术。目前我国电力自动化技术发展迅速，并且在逐步的完善过程中。现阶段，电力自动化行业面对着很多机遇和挑战，出现了很多亟待解决的技术问题。电气设备在实际运行中，容易产生很多非线性因素，影响到电气设备的运行及安全。电气设备也会产生单相电力牵引负荷，在实际运行中，这部分符合的变化是无法进行预判的，难以控制。现阶段引入了无功补偿技术，来解决电气自动化系统运行中的各项问题，这项技术虽然还不成熟，但便于操作，解决难点有效，经过不断的完善发展后，会成为维护电力系统安全运行的有效方法。

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