浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用

韩宝华

摘 要：作者具体分析了无功补偿工艺在当前背景下的具体应用特征，阐述了与之相关的原理，分析了该技术在电气自动化形式下应用的情况。

关键词：电气自动化；无功补偿；技术

引言

无功补偿技术的应用，重点在于利用电气自动化设备系统中的一些特点，借助无功等对体系开展补偿活动，进而把电力生产时期的耗损减少到最少。把该项技术合理地运用到电气自动化体系里面，能够保证系统安全，明显的提升效率，除此之外还可以节省资金。

1 无功补偿技术在电气自动化下应用的意义

在当今时代，由于经济高速发展，此时我们国家的电力体系开始朝着自动化的方向发展。目前，除了电力行业之外，电气自动化还被大量地应用到其他的行业之中。不过在具体的使用的时候，还有一些问题，这些问题的存在严重地干扰到系统的运作稳定，除此之外，还使得系统的效率变低，导致最终的利润变少。我们国家当前的电网有三种，分别是高压低压和下压。其中前两种的电压不是很稳定。通过合理的使用无功补偿技术，能够通过对并联电容器进行无功补偿记忆对电网的无功率损耗进行补偿，能够加强对供电系统和配电系统电压的有效控制，这样就能够明显的提升电网的安全性，提升资源的使用率，最终提升体系应对干扰的水平，减弱电网在运作中的耗损。总的来讲，通过合理的利用无功补偿，能够帮助相关单位节省电力运作费用，提升最终的利润。当前阶段，无功补偿技术已经被应用到很多的行业和领域之中，而且也获取了很显著的成就。

2 无功补偿技术原理

2.1 基本原理

当电气实现自动化运作的时候，它的输出功率有两类，分别是无功和有功功率。对于前者来讲，它不消费电，仅仅是将电转化为另外的一种类型的能量。对于后者来讲，它是一种对电的消耗，它是将电变为热等的能量。通过降低无功在电网中的比例，能够明显地减少线路因为传递无功而耗费的电量。

2.2 实现方式与常用方式

2.2.1 实现方式

把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿，便做到了无功补偿。

2.2.2 常用方式

在电力体系之中，通过合理的布局无功补偿装置，能够明显的降低功率耗损，切实提升功率指数。除此之外，还可以很好的提升输送的效率。当前常用的措施有如下的一些：（1）集中补偿；即在高低压输电线路下安装并联电容器组。（2）分组补偿；即在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器。（3）单台电动机就地补偿；即在单台电动机处安装并联电容器等。

3 无功补偿技术在电气自动化下的运用

最近几年，我们国家在电气自动化方面开展了很多的研究工作，也获取了许多成就。在今后很长的一段时间之内，无功补偿技术将会成为发展的重点。不过该技术存在许多的类型，而且每个措施的特征也不是完全一样的，所以在具体应用的时候有非常明显的差别。当前时期，我们国家使用最多的措施是提升无功指数，将负序减少，确保通路更加顺畅，这样就能够将谐波消除掉。

3.1 有源滤波器

在具体的工作中，此类装置会形成一些电流，而且它们和谐波电流等的相位不一样，此时我们就能够将它们之间的电流消除掉了，这样就可以很好的应对无功电流了。因为这个装置的反应非常迅速，而且它的机动性强大，能够在很短的时间内获知设备形成的谐振，因此它被大量的使用。

3.2 固定滤波器与可控饱和电抗器的结合

在电气自动化下，两者设备的结合可以补偿通固定并联滤波支路；主要是通过调整饱和电抗器内部磁的饱和程度，来控制回路下的电流。

3.3 晶闸管调节电抗器与固定滤波器的组合

根据无功补偿的原理，要固定滤波器，并且利用相反的并联方式与晶闸管、电抗器进行串联，此举可以很好的发挥无功补偿意义。首先，安装晶闸管的作用就是来调控电抗器的感性电流，让此电流与并联在一起的滤波器下多余的无功补偿电流相互抵消，此时，我们就可以保证电流平衡。而且，该方案的优势很多，比如设备的使用时间非常久，所需的晶夹管也不多，调控能力也很强大。

3.4 真空断路器投切电容器与单协调滤波器

该措施的优点非常明显。比如它不复杂，而且所需的资金不多，不用专门安装放电装置，因为本身的结构是利用电容器组通过电压互感器的绕组电阻放电，这样起到短路保护作用的就是电容器组下的熔断器，众所周知，当高压系统不再运行的时候，电容器会形成高电压，此时设备就很有可能受损。所以为了避免这种现象发生，我们可以适当串联电抗器。

4 电气自动化系统中无功补偿的应用策略

4.1 深入研究无功补偿技术在电气自动化系统中应用的主要方式及方向

我们在评判电力系统是不是优秀的时候，经常会将电能品质当成是最主要的评定标准。一般的电力系统里的无功问题，多是因为遇到阻抗等干扰才形成的。我国的电气化铁路下应用无功补偿的主要方式为AT供电方式，使用的是SCOTT变压器，使用晶闸管电子开关来管理电容的具体投切。就我国铁路目前运行状况来分析，该方式可有效地减少较长辐射路线上出现的负序问题。

4.2 电气自动化下应用无功补偿过程中存在的共性问题

通过使用无功补偿工艺，能够切实地提升资源的使用率，还能够保证系统运行更加稳定。从以上两方面进行分析，其应用将全面增加经济效用，减少事故处理的预算。目前我们国家的无功补偿很多都被用到变电站中，那些从发电站中形成的无功电流会进到变电站里面，经由线路传输到低压系统之中，此时无功电流就会面临远距离运输的问题，对于此类问题，我们可以通过分区措施来处理。通常来讲，大多数220kV变电站均具备较多方式的无功补偿方式，所以在真正开展的时候，必须要结合所在区域的具体状态，制定合理的调整措施。同时还要不断细化方案，以此来增加补偿效益。

4.3 积极使用优秀的管理措施和工艺技术

目前阶段，我们国家在开展电力活动时候，常用的管理方案以及工艺如下：（1）并联混合式有缘滤波：该方案可有效解决因为电力牵引负荷不可控制而造成的电力滤波器出现补偿量过大的问题。该方案也可当作大型电气自动化系统中补偿技术运用协调方案，其主体为LV与APF混合。（2）针对谐波通过注入式的无功补偿：该措施和别的措施比对来看，所需的资金较少，而且效益更加明显，非常适合用到低压网中，尤其是在我们国家的广大农村地区，该措施意义更加显著。

5 结束语

通过上文的叙述，我们得知，无功补偿技术目前的应用比较广泛，而且效益明显。因此，相关电力运输部门要加强无功补偿技术在电气自动化下的应用，要不断地创新自动化工艺以及管控体系，而且要發展无功补偿方案，最终实现节省资源，减少耗损的意义。

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