康永偉

（沈陽航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院黎明校區(qū)，沈陽 110000）

淺析無功補償技術(shù)在電氣自動化的應(yīng)用

康永偉

（沈陽航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院黎明校區(qū)，沈陽 110000）

近些年來，電氣自動化技術(shù)快速的發(fā)展，無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用日漸廣泛，逐漸受到人們的關(guān)注。本文便對這個問題進行了分析和探討，闡述了無功補償在電氣自動化中應(yīng)用的現(xiàn)狀，以及其應(yīng)用效果。

無功補償技術(shù)；電氣自動化；應(yīng)用

電氣自動化的快速發(fā)展是社會主義經(jīng)濟發(fā)展大潮中的一個重要部分。在電氣自動化的設(shè)備運行中，包含的電氣牽引負荷是一個較難控制的部分，其中包括非線性因素等諸多要點。無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用是目前需要解決和深入研究的一個重點。

1 無功補償技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中應(yīng)用概述

目前我國的國家建設(shè)、人民生活中，時時處處都應(yīng)用著電氣自動化設(shè)備，例如為人們生活提供日常供電的變電站，以及高速電氣化鐵路等。但是，在電氣自動化系統(tǒng)運行時，會有多方面的因素對其安全造成影響。例如由單相電力牽引負荷的非線性因素引起的較大無功功率，以及引起電力系統(tǒng)產(chǎn)生很大的諧波。在電力自動化系統(tǒng)的運行中，需要對以上現(xiàn)象進行改善和控制，就要對電力系統(tǒng)進行無功補償。無功補償技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用雖然日漸發(fā)展，不斷取得突破創(chuàng)新，但是卻還存在很多不足，加上諧波、負序兩個方面，構(gòu)成了電力系統(tǒng)中的重點難題。國外在這個方面已取得了可喜的研究成果，我國也緊跟步伐，不斷提高著國家電氣自動化水準和應(yīng)用范圍，變電站也在進行著不斷的擴容。但是，在電力自動化系統(tǒng)運行中，存在許多非線性因素，這些情況是難以盡行預(yù)判的，所以很難人工對其進行掌控。無功補償技術(shù)應(yīng)用在電力自動化中時，若沒有強硬的技術(shù)支撐，保障其平穩(wěn)運行，就會出現(xiàn)重大的電力事故，不僅為大范圍的供電造成影響，嚴重還會造成人員傷亡。

2 無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用與現(xiàn)狀

在經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展后，我國電氣自動化技術(shù)有了明顯的改善和提高，通過對負荷的無功功率進行牽引，從而達到了對功率因數(shù)的提升以及負荷的降低，并且成功的消除了諧波。無功補償技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域中有著多種應(yīng)用，下面進行簡要分析：

（1）通過真空斷路器投切電容器實現(xiàn)。這種應(yīng)用方式不用投入很多花費，真空斷路器因為構(gòu)造簡單所以易于操作實現(xiàn)。但是該設(shè)備在合閘方面有一定的缺陷，電容器由于合閘動作會產(chǎn)生高電壓導(dǎo)致設(shè)備故障。其開關(guān)的理論開閉上限有嚴格限制，所以在操作中盡量不能進行過多開關(guān)，但不能隨時開閉的話，對無功補償?shù)淖饔脮斐捎绊憽?/p>

（2）固定濾波器以及晶閘管調(diào)節(jié)電抗器。為了達到電力系統(tǒng)的額定功率因數(shù)，可以將反并聯(lián)晶閘管串聯(lián)到電抗器的線路中，該電路與濾波器電路并聯(lián)，可以消除電流中的無功補償。這種應(yīng)用方法可以利用固定濾波器的并聯(lián)效應(yīng)，外加少量晶閘管，長期使用，較為便捷，并且相應(yīng)很快。但是這種方法會被諧波所干擾。

（3）固定濾波器以及晶閘管調(diào)節(jié)變壓器。這種應(yīng)用方式利用的是高漏抗變壓器的干擾效應(yīng)，但是這種方法會損失大量的有用功，造成很大的能源浪費。

（4）固定濾波器、可控飽和電抗器。這種應(yīng)用方法是利用飽和電抗器對回路中的電流進行調(diào)節(jié)，并令電流與濾波器總的無功功率相作用而消失。這種方法也是可以進行長期使用的，不需要每次接入。但是這種方法易是電力自動化系統(tǒng)被諧波干擾，而且容易產(chǎn)生設(shè)備消耗，產(chǎn)生噪音。

（5）有源濾波器。這種應(yīng)用方式是令負序電流與有源濾波器生成的諧波電流相抵消，達到平衡狀態(tài)。這種方法易于人工調(diào)節(jié)并且能夠防治諧波產(chǎn)生。但是這種方法耗資較大，使用有源濾波器需要較多投入。

（6）固定濾波器、電容器以及電抗器。這種調(diào)節(jié)方式需要對降壓變壓器進行調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)器低壓母線側(cè)的電壓，對電抗器和濾波器的電壓產(chǎn)生影響，調(diào)整其無功功率。這種方法調(diào)節(jié)的部位是晶閘管的開關(guān)，不會受到調(diào)節(jié)次數(shù)的限制。

（7）有源濾波器以及無源濾波器。這種應(yīng)用方式還不是十分成熟，是通過抵消有源濾波器產(chǎn)生的負荷電流一些諧波電流來達到系統(tǒng)平衡的，這種方法容易進行人工控制，靈活性較強，并且無源濾波器的無源補償很大，易于進行調(diào)控。但是這項技術(shù)尚未完善，雖然無功補償技術(shù)已在電力自動化領(lǐng)域廣泛使用，但是在電力自動化系統(tǒng)實際運行中，非線性因素在運行中不斷加強，而且其設(shè)備的單相電力牽引負荷的變化越來越難以預(yù)測，所以這項技術(shù)必須盡快加以完善。

3 無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用總結(jié)

本文對電力自動化系統(tǒng)中對于無功補償技術(shù)的應(yīng)用進行了簡單闡述和探討，經(jīng)過上文的研究，得出了以下結(jié)論。

之所以在近些年，無功補償技術(shù)在電力自動化領(lǐng)域備受矚目，并且作為著重發(fā)展的技術(shù)，是應(yīng)為目前電氣自動化設(shè)備在運行時，受到多方面的干擾，如非線性因素以及單相電力牽引負荷的無法預(yù)知性，這些都為電力自動化系統(tǒng)的運行帶來了阻礙，甚至引起一些重大電力事故。為了解決這些問題，電力自動化系統(tǒng)不斷探索，嘗試了多種消除非線性因素解決牽引負荷的方法，其中利用無功補償技術(shù)的方法最為有效實用，可以有效的消除諧波。在無功補償技術(shù)中，諧波注入式并聯(lián)混合有源濾波器的方法是最為有效的，其無源補償容量很大，有源補償十分靈活，易于操作，并且沒有開關(guān)的限制，在實際應(yīng)用中是最為實用且最具顯著效果的方法。

4 結(jié)語

電氣自動化技術(shù)與我們的生活息息相關(guān)，大到高速電氣化鐵路的運轉(zhuǎn)，小到生活用電的供電，都要涉及到電氣自動化技術(shù)。目前我國電力自動化技術(shù)發(fā)展迅速，并且在逐步的完善過程中?，F(xiàn)階段，電力自動化行業(yè)面對著很多機遇和挑戰(zhàn)，出現(xiàn)了很多亟待解決的技術(shù)問題。電氣設(shè)備在實際運行中，容易產(chǎn)生很多非線性因素，影響到電氣設(shè)備的運行及安全。電氣設(shè)備也會產(chǎn)生單相電力牽引負荷，在實際運行中，這部分符合的變化是無法進行預(yù)判的，難以控制?，F(xiàn)階段引入了無功補償技術(shù)，來解決電氣自動化系統(tǒng)運行中的各項問題，這項技術(shù)雖然還不成熟，但便于操作，解決難點有效，經(jīng)過不斷的完善發(fā)展后，會成為維護電力系統(tǒng)安全運行的有效方法。

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［2]張秀麗.關(guān)于水電站電氣自動化應(yīng)用問題的探討［J].大家，2010（10）

［3]張振華.創(chuàng)新——電氣自動化深化改革的靈魂［J].科技與生活，2010（14）

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