无功补偿技术在电气自动化中的应用

　　刘秀林+邢峰
　　摘 要：随着社会的快速发展，以及科学技术的不断提高，我国的电气自动化技术也获得了长足的发展，在目前的社会形势下，在电气自动化系统中应用无功补偿技术降低了无功功率，减少对电能的损耗，在今后使用无功补偿技术是一种必然的趋势。下面，本文就将对无功补偿技术的基本原理、应用情况等进行详细的介绍。
　　关键词：无功补偿技术；电气自动化；作用研究
　　随着社会以及科学技术的发展进步，我国的电气自动化技术也得到了一定的发展。但是随着电气自动化水平的逐渐提高问题也开始凸显。电气设备中的非线性因素以及变化功率使得输电线路的谐波、无功功率等增加，这样就会造成电能的较多损耗。不过无功补偿技术的出现以及应用，渐渐提高了电器设备在运行过程中的稳定性，同时也降低了无功功率，使得电气设备的电能损耗减小，下面本文就将对无功补偿技术的基本原理等进行详细的介绍。
　　一、无功补偿技术的基本原理
　　我们知道在电气自动化运行的过程中既会产生有功功率也会产生无功功率。有功功率指的是将电能转化成了机械能或者热能等其它形式的能。而无功功率则是不消耗电能，直接将电能与其他形式的能进行转化。减小无功功率在电网中的流动，就能够降低线路以及变压器因为输送无功功率而白白产生的电能损耗。
　　二、无功补偿技术的意义
　　我们知道负序、谐波以及无功是电气自动化系统中三大重点的问题，随着科学技术的发展，电器自动化领域的研究也在不断的进行着进步，比如，在变电站，高铁牵引系统之中都在应用者电气自动化技术，但是却存在着有关单相电力牵引的负荷复杂变化的问题，也正是由于这个问题，导致整个电力系统之中的谐波以及负序大大增加，也会使得无功功率进行提升，虽然我国已经对如何应对这些问题进行了一定的研究，但是依旧面临着较重的压力，而且非线性因素带来的不可控问题变得更为严重。严重时甚至会带来较为大型的事故，为社会以及企业会带来较为严重的损失，在电气自动化系统中引入无功补偿技术，能够解决电气自动化系统非线性问题。
　　三、电气自动化应用无功补偿的现状
　　近年来，在对电气自动化中的无功补偿技术做深入的研究，现在无功补偿技术有很多种的分类，但是主要目的都是在基波下牵引负荷的感性无功功率，以便于滤除谐波、降低负荷，提高电气的功率因数。下面本文将对这些技术进行简单的介绍。
　　（一）真空断路投切电容器
　　这个设备在使用的时候较为简单并且所需要的投资也比较的小，但是在进行合闸的一瞬间可以产生较大的电压，然后产生较大的电流，这样整个设备较为容易损坏，另一方面这个设备开关的寿命直接影响到它的使用寿命，所以这个设备在使用的时候不能够很频繁的投、切。
　　（二）可控饱和电抗器
　　可控饱和电抗器这个设备正式通过对电抗器饱和程度的调节来达到控制回路电流的目的。而对电流的控制则是让并联滤波器里面的多余的容性无功功率被感性的电流得到抵消，这样达到一种相对平衡的状态。但是这个设备在使用的过程中会产生较大的噪声以及谐波，在电气自动化系统中可以长期的投入使用。
　　（三）有源滤波器
　　有源滤波器较为昂贵，它是为了让电力电子装置产生与负序电流以及谐波电流相反的电流，通过这样的方式使得电流相抵消。除了价格较为昂贵这个缺点之外，这种方法也有着速度较快、调节灵活、不会和系统发生谐振等种种的优点。
　　四、电气自动化中运用无功补偿的策略
　　首先，需要弄清楚在整个电气自动化系统中，运用无功补偿的方向。我们知道，在供电系统中，电能质量是用来评价的重要标准，而电压的质量在很大的程度上对电能的质量产生着影响。在电气自动化系统中，很多无功情况产生的原因就是存在阻抗以及功率因素。我国现在的电气化电路在应对无功电路的时候应用AT供电的方式，这种策略能够有效的解决长辐射路线上存在的负序问题。
　　在电气自动化系统中应用无功补偿存在着诸多的共性问题，在使用无功补偿技术的时候能够很大程度的降低资源的浪费，另一方面也能够保证系统的安全。比如在应用较多的发电站方面，我们可以看出，来自发电厂的无功电流在流入变电站，经过线路传向低压电路的时候就就形成了无功电流的远距离传输，为了避免这个问题，就可以以分区的方式，对变电站进行无功补偿，而且需要根据本地区的实际情况制定详细的策略，对变压器进行合理的调节以及补偿，这样才能够使无功补偿技术达到最佳的效果。
　　提高无功补偿的有效策略之一就是采用先进的技术以及管理方式。从我国目前的情况来看，一种较为先进的管理方案就是并联混合式有源滤波的无功补偿方案。这种方案主要是让LC以及APF进行混合，然后对谐波进行无功补偿。这个方案对于电力滤波器补偿量较大的问题能够很好的进行解决，也可以对较为大型的电子自动化系统的补偿技术进行调整优化。她的成本较低，而且也能够获得较大的收益，具有很高的性价比，因此得到了较为广泛的应用与认可。
　　另外，还需要注意倒送配电网以及谐波现象。在实际的应用过程中，用户端往往会存在倒送配网的现象，这样就使得电网产生较大的损耗并且也会大大的增加整个输电线路的负担。尤其要引起重视的是如果无功补偿设备在负荷低谷的时候，就会加剧无功倒送现象。而谐波现象则是无功补偿装置电容器的重要影响因素，虽然在上文中提到过利用无功补偿技术能够缓解谐波带来的伤害，但是实际情况则是在增强设备康谐波性能的同时，无功补偿设备也会产生一定的谐波，当就电力系统内部的谐波大于电容器的额定容量时，无功补偿设备就会面临无法使用的尴尬。
　　五、小结
　　随着科学技术的发展，我们可以预见到，在不久的将来就会有越来越多的无功补偿装置放到电力系统之中。这样不仅仅会变得更加灵活，更加便于控制，另一方面也是对人力，电能的节约，保障了电气系统的安全，使之能够高效的运行。创造更大的经济效益以及社会效益。本文在对无功补偿技术的基本原理进行介绍的同时，也提出了一些提高它应用效果的策略，希望能够有所益处。
　　参考文献：
　　[1]张建平. 浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 机电信息，2012，06：10-11.
　　[2]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，2011，06：79.