對電氣自動化中無功補償技術的相關問題分析

張軍濤

（身份證號：130124197409251217）

對電氣自動化中無功補償技術的相關問題分析

張軍濤

（身份證號：130124197409251217）

本文主要對電氣自動化中的無功補償技術應用的相關問題進行闡述。通過介紹無功補償設計的基本要求，對無功補償裝置的選擇做了詳細的分析。了解電氣自動化中應用無功補償的現狀，提出電氣自動化中合理應用無功補償的策略。

無功補償；電氣自動化；現狀與應用

1 引言

隨著社會主義經濟的高速發展我國的電氣自動化技術也得到了很大的發展，電氣自動化系統的設備中往往受到來自比較復雜的單相電力負荷變化的影響其非線性因素也逐漸增強。討論無功補償設計的基本要求，分析無功補償技術的選擇方式與原則，討論無功補償技術在電氣自動化中的應用方法，為電氣自動化提高資源利用效率和系統穩定程度提供依據。了解電氣自動化中應用無功補償技術的現狀，介紹了一些在無功在電氣自動化中合理采用無功補償技術的策略。

2 無功補償設計的基本要求

（1）在設計中的變壓器臺數和容量、電動機選擇要合適，降低線路的感抗。當工藝條件與要求相符合時，可以通過同步電動機的采用和空歇工作制設備的選用等措施，將用電單位的自然功率因數提高。

（2）在以提高自然功率因數的方法進行處理后，仍然無法滿足要求的時候，可以通過無功補償裝置完成目的，多采用并聯電力電容器。如果10kV或35kV的高壓電單位的功率因數在0.9以上，或低壓供電單位的功率因數在0.85以上，以并聯電力電容器做為無功補償。

（3）以電力電容器做為無功補償的裝置，要將平衡原則做為主要原則。低壓的無功負荷通過低壓電容器進行補償，高壓部分的無功負荷通過高壓電容器進行補償。容量比較大且負荷平衡、使用頻率較高的用電設備的無功計算負荷大于100kVar時，可在設備附近就地補償。補償裝置宜與設備同時通斷電。補償基本無功負荷的電容器組，宜在配變電所內集中補償。集中補償時，宜采用自動調節式補償裝置，防止無功負荷倒送。居住區的無功負荷宜在小區變電所低壓側集中補償。

3 電氣自動化中應用無功補償的現狀

近些年，我國對電氣自動化中的無功補償技術做了很多深入的研究，為了構成有效的濾波通路、濾除諧波、降低負荷、提高電氣的功率因數，其中很多無功補償技術的引用目的都是在基波下牽引負荷的感性無功功率，這些無功補償技術主要有以下幾種：

3.1 真空斷路投切電容器

此設備簡單且投資小，但是在合閘的時候會產生過高的電壓，容易導致設備發生損壞，而且對于這個設備，不能有過于頻繁的投切。因為它受到開關壽命的限制。

3.2 可控飽和電抗器

這個設備是通過對電抗器飽和程度的調節來改變整個回路的電流，主要讓并聯濾波器中的多余容性無功功率被感性電流抵消從而達到平衡點。此設備的特點是可以再電氣自動化系統中長期投入；但是它會產生諧波、噪聲較大、對設備來說也會產生一定的損耗。

3.3 固定濾波器、電容器和電抗器的調壓

這個設備通過連接低壓母線上的電抗器或者濾波器，調節降壓變壓器的低壓側母線電壓來調節，以達到改變無功出力的目的。這個過程的實現是通過加裝晶閘管分接和通斷開關來調節，實現提供穩定的無功功率并實現濾波作用的。

3.4 有源濾波器和無源濾波器

這個設備是以有源濾波器產生的電流和負荷中諧波電流進行中和、相互抵消，最終達到滿足電源要求。其特點是充分利用了有源補償和無源補償的可控性和靈活性，雖然，無功補償技術在我國已經得到了比較廣泛的應用，但是電氣自動化設備中的問道使得我們隊無功補償技術的研究必須有更深的研究。

4 電氣自動化中合理應用無功補償的方法

4.1 深入分析無功補償在電氣自動化中應用中的基本方式和方向

在供電系統中，一個非常重要的評價標準是電能質量，而電壓是電能質量的最核心的影響因素。常見的很多關于電氣自動化系統出現無功狀況，多是受到阻抗問題和功率因素問題的影響，從而導致電網受到無功效果的。我國的電氣化鐵路對無功補償的應用主要方式是AT供電方式，用的是SCOTT變壓器，用晶閘管電子開關來控制電容的投切。這個策略在我國鐵路的現狀上看來，能夠很大程度上的降低較長輻射路線上存在的負序問題。

4.2 采用并聯混合有緣濾波器等先進技術和管理方式

目前國內較為先進的混合式解決方案主要是并聯混合式有緣濾波的無功補償方案。此方案能夠解決由電力牽引負荷的不可控制的變化帶來的電力濾波器補償量過大的問題，這個方案同時也是對大型電氣自動化系統的補償技術的協調調整方案其主要通過LC和APF的混合，對諧波進行注入式的無功補償。這種方案的成本相對比較低、效益與投資性價比高、適用于低壓電網。

5 結語

綜上所述，無功補償是通過提高電力負載的功率減少線路電能損耗的重要節能措施，是電氣自動化系統中較為常見的新型節能穩定措施。

[1]王李楊.淺析無功補償技術在電氣自動化中的應用[J].價值工程，2011（06）.

[2]謝常華.電氣自動化的發展[J].企業導報，2010，11.

[3]叢民滋.無功補償技術在定西配電網中的應用[J].水利電力機械，2007（10）.

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2015-7-18