摘要：眾所周知在當(dāng)前國家經(jīng)濟大幅發(fā)展的情況下，各類電氣自動化行業(yè)的發(fā)展也逐漸走向成熟，諸如高鐵、供電等領(lǐng)域的應(yīng)用等等，但同時電氣自動化技術(shù)本身也存在著單相電力牽引符合變化復(fù)雜等一些缺點，這導(dǎo)致了電氣化系統(tǒng)的經(jīng)濟性受到一定影響，無功補償技術(shù)正是針對電氣自動化應(yīng)用的缺點進行的改進型應(yīng)用。本文分析了電氣自動化中應(yīng)用無功補償?shù)闹匾?，了解目前電氣自動化?yīng)用的實際情況，最后結(jié)合實際提出在電氣自動化中合理應(yīng)用無功補償技術(shù)的策略。

關(guān)鍵詞：無功補償；電氣自動化；應(yīng)用現(xiàn)狀；策略

前言：在最近這些年來，隨著現(xiàn)代化科技的蓬勃發(fā)展，以及無功補償技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用日趨普及，致使人們對于無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用給予了越來越多的關(guān)注和重視。無功補償技術(shù)，作為新形勢下電氣自動化在解決無功功率、負序、諧波等幾個方面的問題的一門關(guān)鍵性技術(shù)，能夠在利用電氣自動化及其設(shè)備系統(tǒng)中的負荷特點的基礎(chǔ)上，對無功、負序和諧波進行補償，能夠在一定程度上降低電力資源在生產(chǎn)、傳輸過程當(dāng)中的損耗，并保障電氣自動化系統(tǒng)的正常安全運行，對于推動電氣自動化的革新和發(fā)展，有著不可取代的意義。

一、電氣自動化發(fā)展中應(yīng)用無功補償技術(shù)的意義

隨著經(jīng)濟與科技的共同進步，電氣自動化技術(shù)也產(chǎn)生了日新月異的發(fā)展，目前社會許多領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)都應(yīng)用到了電氣自動化技術(shù)，例如較為常見的高速電氣化鐵路牽引系統(tǒng)、變電站等等[1]。但是高速電氣化技術(shù)的應(yīng)用也存在單相電力牽引的負荷變化復(fù)雜的問題，這在某些情況下會導(dǎo)致注入電力系統(tǒng)的負序和諧波增加，同時會導(dǎo)致無功功率提升，一是會引起電力系統(tǒng)的安全性；二是會影響系統(tǒng)電氣自動化系統(tǒng)的資源利用率，降低系統(tǒng)的總體經(jīng)濟效益。就目前電氣自動化系統(tǒng)的研究來看 ，其中最為明顯的三大問題就是無功、負序和諧波問題，雖然國內(nèi)外已經(jīng)有相應(yīng)的研究成果，但是對我國這樣一個人口大國來說，變電所所的電氣自動化應(yīng)用壓力更大，非線性因素所帶來的不可控問題更為嚴重，例如近年來較為嚴重的大同電廠機組事故等都極為嚴重，而無功補償技術(shù)是最為適合解決電氣自動化系統(tǒng)非線性問題的技術(shù)。

二、無功補償技術(shù)在電氣自動化中的實際應(yīng)用情況

（一）無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中存在的問題

1.系統(tǒng)諧波對無功補償裝置造成的影響

一方面，在電氣自動化系統(tǒng)整個運行階段，該系統(tǒng)的諧波會縮短無功補償裝置中的電容壽命，增加維護成本。另一方面，在實際應(yīng)用中，系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的諧波，也會造成設(shè)備損壞。

2.我國無功補償技術(shù)發(fā)展的局限性

從無功補償技術(shù)的發(fā)展情況來看，無功補償技術(shù)在我國的起步較晚，致使該技術(shù)在電氣自動化的應(yīng)用當(dāng)中存在很多不完善的方面，主要包括技術(shù)層面上的不完善以及設(shè)備本身的缺陷兩方面。例如其中的真空斷路器設(shè)備，由于其技術(shù)的不完善，致使該設(shè)備在合閘時產(chǎn)生的高電壓會給動態(tài)補償效果帶來不利影響，一定程度上影響了無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用。

3.輸電途中無功補償配置的不合理

在無功電流通過發(fā)電廠向高壓變電站傳輸?shù)倪^程中，由于要經(jīng)過多個低壓變電站，尤其是遠距離傳輸時，更會導(dǎo)致很多無功電流在傳輸[2]。而且若是變電站采用整組投切的方式補償電容量，不但無法實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)變的均衡，還會因負荷狀態(tài)高，功率因素低，而導(dǎo)致補償產(chǎn)生。此外，在進行倒置傳輸時，對于電網(wǎng)的損耗及其過程中存在的風(fēng)險也會明顯增大。

（二）無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中的解決措施

1.深入分析電氣自動化中應(yīng)用無功補償?shù)姆较蚝突咀饔梅绞?/p>

在供電系統(tǒng)的評價體系中，最為重要的標準是電能質(zhì)量，而影響電能質(zhì)量的核心要素是電壓，目前常見的電氣自動化系統(tǒng)無功狀況多是由于功率因數(shù)問題和阻抗問題的影響，電網(wǎng)受到無功效果的影響，例如電網(wǎng)與牽引變壓器之間的阻抗引起線路上的整流非線形負荷，進而形成難以制定的諧波，最終導(dǎo)致電網(wǎng)的整體波形畸變。當(dāng)電網(wǎng)波形畸變時，最為明顯的基礎(chǔ)指標變化就是電壓的偏移，這就使得電能質(zhì)量受到影響，影響電網(wǎng)的總體安全性。這種解決方案在鐵路的短區(qū)段見的實際效果明顯，但就我國鐵路的現(xiàn)狀來看，較長的鋪設(shè)線路來看的卻能夠大大降低負序問題，不過牽引變電站的問題并沒有得到很好的改善。

2.注意現(xiàn)行電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用無功補償?shù)墓残詥栴}

對于這種狀況可以結(jié)合實際的應(yīng)用，依據(jù)片區(qū)進行變電站的無功補償，通常220kV變電站應(yīng)有較多的無功調(diào)節(jié)功能，其負荷功率因素在高峰時可達到0.98左右，調(diào)節(jié)的容量隨地區(qū)有素不同，因此變電站的無功補償應(yīng)用應(yīng)當(dāng)針對片區(qū)的實際用電情況，例如變壓器和變低側(cè)負荷等來調(diào)整無功補償?shù)姆桨福侠淼呐渲醚a償容量，避免無功倒送。雖然無功補償?shù)募夹g(shù)研究已經(jīng)較為成熟，但是應(yīng)用方面還存在著與實際狀況不符的情況，因此必須對應(yīng)用方案進行細化，從而提升應(yīng)用效果[3]。

3.采用并聯(lián)混合有緣濾波器等一些先進的濾波技術(shù)和管理方式

并聯(lián)混合式有源濾波的無功補償方案是目前國內(nèi)較為先進的混合式解決方案，這個方案有效的解決了店里牽引負荷的不可控變化所造成的店里濾波器補償容量過大的問題，這也是對一些大型電氣自動化系統(tǒng)的補償技術(shù)的協(xié)調(diào)式調(diào)整方案，這個技術(shù)是 通過APF和LC混合，對諧波進行注入式的無功補償。也有一些國內(nèi)電廠應(yīng)用有先進的FTFC晶閘管濾波裝置，其工作原理是通過利用諧波源負荷的電力系統(tǒng)統(tǒng)中并聯(lián)上由電容器C和電抗器L串聯(lián)組成的交流濾波器，當(dāng)L-C濾波器串聯(lián)諧振頻率接近成低阻抗，此時諧波電流（5次）在某一諧波（如5次諧波）頻率時，則形濾波回路被吸收，諧波電流不再此回路形成通路，大量諧波電流在該返回電網(wǎng)，從而減小了對電網(wǎng)的污染及各種危害。這種技術(shù)適用于低壓電網(wǎng)，成本相對較低，效益與投資之間的性價比較高。

結(jié)語：通過對無功補償技術(shù)在電氣自動化中的發(fā)展現(xiàn)狀及其實現(xiàn)途徑、設(shè)計方法，以及在應(yīng)用過程中所存在的問題加以討論，并尋求合理有效解決這些問題的方法，能夠進一步提高電子自動化的運行效率，減少電力能源在傳輸過程中的損耗。為進一步推動電氣自動化行業(yè)的改革和發(fā)展，需要相關(guān)的技術(shù)人員加大研發(fā)力度，加強對技術(shù)及設(shè)備的改進，解決無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中存在的問題。

參考文獻：

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[3]高亢.對無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用分析[J].科技資訊，2015，12，（27）

作者簡介：古俊彥，男，廣東廣州人，本科生，北京理工大學(xué)珠海學(xué)院，研究方向：電氣工程及其自動化。