電氣自動化中的無功補償技術研究

摘 要：隨著科學技術的進步，城市化及工藝化進程的加快，社會生產及生活用電不斷增加，因而電網的無功也面臨著更高的要求。如果電網的無功功率過大，那么將極有可能導致電壓驟增，如果電網的無功功率過小，那么將極有可能導致電壓驟降，這種情況就會直接導致供電線路在使用過程中出現電力不足或電力不穩的現象，會導致高級元器及電力系統受到損壞或解列，進一步擴大停電事故的影響范圍。而在電氣自動化應用無功補償技術，則能夠有效解決上述問題，大力提升電力利用效率。

關鍵詞：無功補償技術;電氣自動化;應用

隨著社會主義經濟的不斷發展與壯大，我國的電氣自動化行業也得到了迅猛發展，但是由于電氣自動化的設備中單相電力牽引負荷變化十分復雜，非線性因素也不斷增加，就要求人們對電氣自動化的無功補償技術做出深入的分析和研究。我國的電氣自動化技術及設備在國民生產中的各個部門和領域已經得到了比較廣泛的應用，但是由于電氣設備中單相電力牽引負荷變化復雜和非線性因素增加，很可能會導致無功功率的增大和注入電力系統的負序、諧波含量不斷加深日益壯大，最終成為影響電力供電系統和電力系統安全運行的重要因素之一，所以需要結合電氣技術和其設備系統的特點以及符合特點，尋求一個無功，負序和諧波的綜合補償技術，而無功，負序和諧波的存在是鐵路單相交直系統等固有的三大技術難題，就全球形式來看，已經在這些技術方面取得了一定的研究成果。

一、電氣自動化中無功補償技術的現狀

近年來，伴隨我國電氣自動化技術的不斷改革和創新，在電氣自動化中合理的應用無功補償技術和諧波綜合治理技術的應用也逐漸發展起來，無功補償技術不僅僅可以提高整個系統的穩定性，甚至還可以適當增強系統的抗干擾性。但是由于眾多的無功補償技術再實踐的途徑上均不同，都將具有其本身的特點與應用方式，所以我們再應用無功補償技術時，一定要考慮到其本身的固有特點有哪些。

（一）電氣自動化無功補償技術的作用和意義

電氣自動化應用范圍擴大，一方面促進了社會經濟的發展，減輕了工作人員的工作負擔，降低了運行成本，提高了資源利用率，促進了經濟利益最大化的實現，另一方面，電氣自動化運行安全穩定性的提高，又為安全生產提高了基本保障。與此同時，電氣自動化運行過程中的問題也逐漸凸顯出來，具體表現為無功，負序及諧波問題，由此而造成的電氣設備電力資源過度浪費現象，已引起社會各界的廣泛關注。在電氣自動化中應用無功補償技術，將能夠有效提高電氣設備的電能利用率，促進社會生產，最終推動現代化建設水平的提高。受電壓及用電設備特性作用的影響，目前店里系統中的用電設備普遍存在無功功率的現象。在電氣設備運行過程中，電壓一般圍繞額定電壓值呈上下波動的趨勢。總的來說，在電氣自動化中應用無功補償技術，能夠有效減少電能的損耗，能夠減少電氣自動化系統運行故障的發生，最終保障自動化系統安全穩定地運行。

（二）電氣自動化無功補償技術的應用

隨著不斷對國外先進技術的借鑒與結合，我國的電氣自動化鐵道變電所對于無功補償技術和諧波綜合治理方法進行了多種深入研究，其中大部分都是力求在基波下補償牽引負荷的感性無功功率，對于提高電氣的功率因素，降低負荷以及構成有效的濾波通路、濾除、抵消指定諧波有著重要的作用，但是這些無功補償技術在實現途徑上各有不同，并且具有各自的特點。真空斷路器投切電容器的主要特點是簡單并且投資較小，但是卻具有一定的缺點，那就是在合閘時，電容器上會產生很高的過電壓。

（三）電氣自動化無功補償技術應用效果總結

無功補償技術是隨著電氣自動化設備中的單相電力牽引負荷變化復雜和非線性因素增加而迫切需要被深入研究的。新階段，為了提高電氣的功率因素，降低負序以及構成有效的濾波通路，或者濾除，抵消指定的諧波，一些電氣化鐵道的變電站已經在無力補償技術和諧波綜合治理方面提出了更多的無功補償技術應用方案。基于諧波注入式并聯混合有源濾波器的無功補償技術具有很強的可行性，因為其設計的實現方案充分體現了五元補償大容量，有源補償靈活性和可控性的兩個優點。

二、電氣自動化中無功補償技術的發展趨勢

五通流電容投切器是由雙向大功率可控硅電壓過零投入電容器，然后轉接到專用繼電器下運行，因而投入電容時具有無流通，運行時不發熱，分斷時不產生高壓，無火花，故障率低等優勢。過零投入使電容投切器的基本工作原理是將可控硅開關與磁保持繼電器并接，實現電壓過零導通和電流過零斷開。無諧波注入式由于導通瞬間是由可控硅過零觸發，延時后由磁保持繼電器吸合導通，而繼電器工作時不會產生諧波。功率小是由于采用了磁保持繼電器，控制裝置只在投切動作瞬間耗電，平時不耗電，且由于磁保持繼電器的接觸電阻小，因而不發熱，這樣就不用外加散熱片或風扇，降低了成本。

（一）電氣自動化無功補償技術的現存問題

由于電氣自動化中的無功補償技術的電容器具有一定的抗諧波能力。但如若電路中的諧波含量嚴重超標，勢必會相應縮短電氣自動化的電容器壽命，甚至損害整個電容器，使其不能正常工作，造成不必要的麻煩。電氣自動化中的無功補償容量配置不合理，造成電氣自動化的應用出現質量安全問題。這主要是因為我國電氣自動化中的無功補償技術還處于一個初級發展的階段，這導致了許多無功補償技術在配置其相關設備時難免不會出現漏洞。

（二）電氣自動化無功補償技術的應用水平

在電氣自動化應用無功補償技術，不僅能夠降低資源的損耗，提高其利用率，還能夠為電氣自動化系統的正常運行提高技術保障，這都能夠咋一定程度上降低企業的成本投入，因為資源利用率的提高能夠提高企業的經濟效益，而安全性的提高能夠降低安全事故的發生，因而能夠為企業創造更多的經濟效益，促進其穩定發展。為了進一步提高無功補償技術在電氣自動化中的應用水平，必須要對變壓器，配電線路電能損耗的無功補償提高重視。

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