无功补偿技术在电气自动化中的应用探析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇无功补偿技术在电气自动化中的应用探析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：无功补偿技术作为电气自动化的关键技术，其在整个的电力系统里起着极为重要的作用，不仅能提高电气自动化的运行效率，并且能有效地节约资源，改善资源浪费的现状。文章首先介绍了国内发电厂对相关技术的研究现状与评价，进而探讨了如何合理使用无功补偿，最后重点介绍了在电气自动化应用中，无功补偿技术存在的问题与解决措施，探讨了在电气自动化中，无功补偿技术的应用策略。

关键词：无功补偿技术，电气自动化，应用

中图分类号：F470.6 文献标识码：A 文章编号：

前言

如今，电气自动化技术不断发展，越来越多的无功补偿设备被设计且投入到了工程实践中去，无功补偿设备不仅能够使电气的功率因数加大，高峰用电时负荷降低，而且使电力系统能够更加安全稳定地运行。在挑选无功补偿设备时，正确使用科学的方法，会使系统消耗的电能降低，大大提高电网的质量。相反，如果选用的补偿装置与供电网络需求不相，则会带来不少问题，比如增大了谐波和显著的电压起伏等。

一、国内发电厂对相关技术的研究现状与评价

近年来，随着业内对相关技术的研究与探索，我国已对各类发电厂电气自动化的无功补偿与谐波进行了积极的综合治理，提出了很多无功补偿的有效方案。以下是这些补偿技术的特点以及弊端：

由固定电容器与电抗器组成的单调谐滤波器。

这种方案，在设计时就要指定需滤除的谐波，同时要兼顾功率因数的提高，负序的降低。

（2）真空断路器与投切电容器的结合。

该方案最大的优点在于简单、投资小；而缺点也很明显，合闸时，由于电容器上产生了很高的电压，很可能导致设备损坏。考虑到开关的寿命有限，不能频繁的操作，使动态补偿效果大打折扣。

（3）固定滤波器与晶闸管的结合。

将反并联的晶闸管串联到电抗器上，来平衡滤波器中产生的多余补偿电流，从而达到功率因数的要求。该方案的优点是使滤波器的长期投入相对固定，并且晶闸管的需要数量不多，同时响应速度快，缺点同样很明显，它产生的谐波也会使效果大打折扣。通过对电气化在发电厂中该技术发展的现状进行分析，可得出以下的结论：无功补偿技术是随着电气自动化设备中的单相电力牵引负荷变化复杂和非线性因素增强而迫切需要被深入研究的；在新的阶段，为了达到提高功率因数同时降低负序，从而构成有效的滤波方式，一些发电厂的变电站在无功补偿技术与谐波的治理方面深入研究，已经提出了很多的应用方案；并联混合滤波器作为一种无功补偿方案具有很强的现实可能性，其实现方案利用无源补偿大容量，具有灵活性和可控性。

二、如何合理使用无功补偿

（一）深入地分析无功补偿的应用方向和其基本的作用方式

对现代供电系统的评价，最重要的标准就是电能的质量，电压又是电能质量的核心要素所在，目前常见的各种电气自动化系统的无功状况大多数都是由于功率因数和阻抗的问题，然后电网受到来自无功的影响，也就是说，牵引变压器之间存在的阻抗引起了线路上的负荷，形成了难以指定的谐波，从而导致电网的波形畸变。同时，电网波形畸变时，变化最明显的基础性指标就是电压，而这就严重影响了电能的质量，进而会对电网的总体安全造成影响。

（二）注意电气自动化系统的共性问题

无功补偿技术不仅仅提高了自动化系统的整体安全性，同时还降低了浪费资源的可能性，而从两个方面都可以降低行业的投入，不论是直接的还是间接的。同时，安全性的提高还能降低事故的处理预算，从而提高资源的有效利用，全面的提高该应用的经济效用。我国还存在一种情况，国内对无功补偿技术的研究多体现在变电站上，而忽略了这样一种情况，发电厂的无功流传输到变电站且通过线路再传送给低压线路时就会形成无功流远距离传输的情况，这种情形会产生更大的影响。针对这种状况，可以结合实际，根据片区来进行无功补偿，通常情况下，220kV的变电站有很多的相应调节功能，它的负荷功率因索峰值能达到0.98，调节的容量随地区不同而有所不同，所以无功补偿更应用应该针对实际的用电情况，例如运用变压器与变低侧负荷结合来调整的方案，从而合理的配置产生的补偿容量，避免无功发生倒送的情况。虽然针对无功补偿的技术手段已经趋于成熟，但是在应用方面依然存在着和与实际背离的情况，所以必须细化应用方案，提升应用效果。

（三）采用一些先进滤波技术

并联混合式的有源滤波无功补偿的方案是我国目前处于领先地位的混合式方案，这个方案不但能有效的解决一些问题，例如电力的牵引负荷产生的不可控变化造成的滤波器补偿容量太大的问题，同时还能对一些大型的电气自动化系统进行的协调式的调整，该技术是通过APF与LC的混合，是对谐波进行的注入式无功补偿。

三、在电气自动化应用中，无功补偿技术存在的问题与解决措施

（一） 存在的主要问题

很多的无功电流在通过发电厂时向高压变电站输入，在输电的途中，因为还要将其送往低压的变电站，这就导致了在比较遥远的方位有为数不少的无功电流在传输。在配置无功补偿的容量时是不科学的，不少变电站采用整组投切的方法进行电容量的补偿，不能够根据负荷在转变时的要求实现就地平衡，如果变电站的负荷状态较高时，功率因数则会很低，而处于低负荷状态时，就会有补偿产生。当无功向配电网进行倒置传输时，无功倒立的传送会使电网的损失与消耗明显加大，同时在配电网线路进行传输时会有不必要的风险产生，尤其是采用固定的电容器进行补偿的用户，在低负荷状态时很大程度上会使无功回送发生。

（二）解决的措施

1）用户侧的管理力度要加强

为了降低损耗的态势，必须加强用户侧无功补偿技术的节能与管理，使他们充分认识到，即使是一个从未进行功率活动考核的小容量用户，在无功补偿技术的作用下也一样能配置由无功功率所导致的有功功率的损耗，如此使内部传输线路中电能的损失在很大程度上减少。

2）根据实际情况对变电站无功补偿容量的大小进行确定比如 220KV 的变电站，它的无功调节功能比较健全，在城市用电的高峰期可以以功率因数达到 0.97，地区的不同其容量的调节也会有很大的差别。在变电站的无功补偿技术对低负荷、变压器进行有效地无功补偿的基础上，再采用电力行业的最新的工艺、装置和技术，对补偿容量进行科学合理地配置，同时工作人员的技能也要加大培训的力度，以防产生无功回送的情况。

3）进行配电网低压一侧电容器组的补偿

对于配电网线路的无功补偿电流在经过常规的变压器和线路时导致功率与电能的降低要给予极大的关注，当功率因数极低时，配电网所需的功率就会极高，从而线路损失的程度也会极大。而对于共用变压器机组负荷比较大的，必须进行全面考虑在配电网低压的一端装置适合的电容器组，从而进行有效的补偿。

四、在电气自动化中，无功补偿技术的应用策略

在电气自动化的领域中，自无功补偿技术运用以来，电能质量的衡量标准就一直是电能的稳固运行与安全防护，此外，在测评配电网系统质量的好坏时，这也是一个有机指标。而电力的稳固性能则受到直接受到电压的制约和影响，因此，绝大部分时电压是否稳定决定着电能是否稳定。通常情况下，铁路与公路系统有用电均是采用滑动触摸碰的方法进行传送电能的。在装置相互接触到的地方火花总会产生，这给电力系统的安全带来了很大的隐患。火花的控制能使安全风险处于萌芽状态，但在此过程中也要用到无功补偿技术。不可否认，电力接触网的无功功率因数、变电站对电力系统短时控制的调整机能和牵引机动车的配电网决定着依靠电力运行的机动车功率因数大小。除此之外，如果接触网的面积与变压器的抗打击性能彼此不同，也会使电力系统在安全防护中面对更多的问题。

结语

在电气自动化技术不断发展的情况下，越来越多的无功补偿设备被设计且投入使用，它们不仅能够使电气的功率因数加大，高峰用电时负荷降低，更使电力系统能够安全稳定地运行。

参考文献

[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技致富向导,2012(10):131-132.

[2]高亢.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技资讯,2011(27):96-97.

[3]高卫星.无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].中国科技博览,2012(1):152-154.

[4]成加国.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J]. 科技资讯,2001(34):96-97.