[论无功补偿技术在电气自动化的应用效果]无功补偿原理
时间：2019-04-09 03:13:13 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要： 为了能够对电气化铁路中出现的功率因数偏低问题加以解决，实现技术改造的创新，确保供电质量提高，电能损耗有效减少，就应扩大无功补偿技术的运用。笔者在此结合自己多年的实践经验，对无功补偿技术在电气自动化中的应用效果进行分析，以期提高其应用水平。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用效果
Abstract:
In order to be able to appear in the electrified railway to the power factor of problem to solve, low, and realize the transformation of the technology innovation, ensure the quality of power supply increase, electric power effectively reduce, should expand the reactive power compensation technique. The author in this with his many years of practical experience, the reactive power compensation in electric automation technology application effect is analysed, and to improve the application level.
Keywords: reactive compensation technology; Electrical automation; Application effect
中图分类号：F407.6文献标识码：A 文章编号：
一、无功补偿技术的概述
无功补偿技术主要是通过电力负载功率的提高来使得线路电能损耗得到有效减少，其是常见的电气节能稳定技术。
1．功补偿技术现状
伴随着不断应用的先进技术和日益加深的电气化程度，为了使得功率因数得到有效提高，负序有效降低，并形成科学的滤波通路，抵消或滤除指定谐波。这些年来，根据国外技术，我国也制定一系列国家标准，并在电气化铁道变电所谐波综合治理和无功补偿方面设计了无功补偿的多种方案，其目的都是为了能够在基波下对牵引负荷感性无功功率补偿，以确保功率因数提高，负序降低，并形成科学的滤波通路，抵消或滤除指定谐波。
2．无功补偿技术在电气自动化方面的作用
不断普及的电气自动化技术，在一定程度上促进了我国行业的进一步发展，使得人工操作难度大大降低，从而节约人力资源，并确保系统安全性能不断提高，为我国社会的进步和经济的发展作出了突出贡献。但是随着不断提高的电气自动化程度，在电气自动化中也存在了一系列的问题，其中最重要的是存在于电气设备中的电能浪费问题，其已引起了人们的关注。国际能源日益短缺的问题对我国产生了较大影响，所以，在用电过程中有效避免出现电能浪费现象，对于实现国民经济持续、健康、快速发展以及节约型社会建立有着十分重要的意义。在电气自动化的建设中，无功补偿技术的采用使得用电设施中因为无功功率增大而出现电能浪费现象有效减少，从而降低了电能消耗，实现了电气系统经济安全的效果。在一定程度上，应用无功补偿技术大大促进了电气自动化的发展，推动了我国社会主义现代化建设。
在当前的电力系统中，任何用电设备都会存在无功功率的情况，在通常情况下，设备无功功率主要因为电压和设备本身的特点导致的，如果在设备中，电压在额定电压附近进行波动，那么设备无功功率就会随着降低的电压而出现降低现象，这时，如果系统中的无功电源无法及时向系统进行无功功率的提供，系统就不能进行正常运作，所以就需要对电力系统进行一定的无功补偿，以确保系统能够稳定运作。无功补偿技术是确保电气自动化系统能够安全平稳运行的措施，其能够有效提高系统质量，同时，无功补偿技术还能够大大降低系统中出现的电能损耗，从而在系统运行质量得到提高的同时能够使得系统运行能耗有效降低，达到系统运行费用节约的效果。
二、无功补偿技术在电气自动化中的应用
近几年来，我国不断借鉴和结合国外的先进技术，同时电气自动化变电所在谐波综合治理和无功补偿技术方面进行了一系列的深入研究，其中最重要的是力求在基波下对能够牵引负荷的无功功率加以补偿，以使得电气功率因数提高、负荷降低，并构成科学的滤波通路、抵消或滤除指定谐波，不同途径的无功补偿技术具有不同的特点，其具体表现如下：
第一，固定电抗器和电容器的安装能够组成单调的谐滤波器。在设计过程中，应对指定谐波加以滤除并兼顾功率因数的提高和负序的降低。其优点为投资小、简单；其缺点为在进行合闸时电容器上会出现比较高的过电压，不易进行频繁地投切，从而使得动态补偿效果受到影响。
第二，晶闸管调节电抗器和固定滤波器相结合的模式。反并的联晶闸管和电抗器之间进行串联，使其能够和并联滤波器中的无功补偿电流保持平衡，以满足功率因数的基本要求。这种方式的优点为固定滤波器能够长期使用，需要较少的晶闸管数，其响应的速度十分快，但是缺点为产生一定谐波。
第三，可控饱和电抗器和固定滤波器相结合的模式。调节饱和电抗器通过磁饱和程度来对流入的感性电流加以改变，使其能够和并联滤波器中的无功功率保持平衡。其优点为固定并联滤波的支路属于长期投入过程，在滤波器能够产生和负序电流、负荷中谐波电流相反的电流，通过相互抵消对无功电流、电源总谐波要求加以满足。这种方案的优点是补偿十分灵活，调节的速度比较快，不能和系统发生谐振现象，但是电力电子设备的价格比较贵。
第四，固定的滤波器和电抗器调压、电容器相结合模式。通过对降压变压器中低压侧母线电压进行调节以及对连接于低压母线上的电抗器和滤波器电压进行控制，从而使得无功出力得到改变。在调节的过程中应用晶闸管来进行通断，使得开关的分接，在电气的寿命理论上不会受到限制。在实际的应用过程中，还可以通过加装来确保无功功率的稳定性，以有效实现滤波。无缘过滤器、有源滤波器之间有效结合的技术当前还处于研究过程，使用有源滤波器所产生的谐波电流是和负荷中谐波电流相反的，通过相互之间的抵消来达到总谐波电流的基本要求。
三、提高无功功率补偿技术水平的建议
1．在配网中应对无功补偿负荷电流通过变压器、线路时产生的电能损耗和功率加以重视，如果功率因数非常低，那么电网需要的功率就十分多，而电能的损耗也就很大。所以，在对受电端进行无功补偿装置安装的过程中，应有效减少负荷无功功率的损耗，使得功率因数提高，线损耗降低，这是实现节能降损的最经济、最直接方法和手段。对于存在较大负荷的公用变压器而言，应在配变低压侧进行电容器的安装，以此来实现无功补偿。
2．根据安装片区的实际情况来对变电站的无功补偿容量加以确定
因为220kv变电站应在无功调节方面具有比较强的能力，确保用电高峰负荷时期，功率因数能达到0．98，此外，无功补偿调节容量也因地地区的不同存在差异。变电站无功补偿应对变低侧负荷和变压器负荷进行一定的无功补偿，对补偿容量加以合理配置，防止出现无功倒送的现象。
3．对用户侧管理予以加强
加大对用户侧无功补偿管理以及节能降损的宣传力度，确保用户能够充分认识到就算是没有进行一定功率考核的较小容量用户，进行无功补偿技术的应用也能够有效减少内部因分配和传输无功功率而导致的有功功率损耗，从而有效达到系统费用降低的效果。
四、结语
伴随控制技术的不断发展和电力电子技术的日益进步，会有更多的无级调节无功补偿装置应用的生产过程中去，这种装置能够对现场需求加以满足，提高有效、快速的系统无功补偿，使得牵引供电系统运行经济效益和电能质量得到有效提高。
如果无功功率在分配上存在不合理现象，那么就会增加线路的损耗，无功优化会使得无功潮流分布调整以及实现网络有功功率方面的损耗大大降低，把电压水平控制在最佳状态。在通常情况下，无功补偿技术对于电气自动化系统能够进行无功负荷最佳补偿、配电线路最佳补偿和配电变压器低压侧的最佳补偿。无功补偿技术的主要原则为合理布局、全面规划、就地平衡、分级补偿，将节能降损作为主要方式，以确保电网功率因数得到有效提高，并且网络损耗大大降低。
参考文献：
[1]王李杨．浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]．价值工程，201l，(6)．
[2]柳宏伟．无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]．黑龙江科技信息，2010，(24)．
[3]彭永镇．浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]．科学之友，2011，(8)．
[4]张秀丽．关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J]．大家，2010(10)．
[5]张振华．创新——电气自动化深化改革的灵魂[J]．科技与生活，2010(14)．
[6]王亚云．我国电气自动化行业的改革与发展研究[J]．科技创新月刊，2010(18)．
