無功補償技術在電氣自動化中的有效應用

摘 要：在社會經濟迅速發展的大背景下，涌現出了一大批新興企業，對于電力的需求也越來越大，因此，加快電氣技術研究步伐迫在眉睫。文章對無功補償技術進行了深入分析，對其方法和存在的問題進行了闡述。

關鍵詞：無功補償；電氣自動化；應用

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）21-0054-01

隨著科技水平的不斷提高，無功補償技術被逐漸運用到電氣自動化工作中，人們也逐漸開始對無功補償技術進行關注和重視。無功補償技術為無功功率、諧波等問題提供了解決方法，通過利用電氣自動化及其設備系統中的負荷特點，對無功等問題進行補償，不僅降低了生產和傳輸能耗，而且保證了電氣自動化系統的穩定運行，為推進我國電氣自動化提供了基礎。本文基于無功補償技術的相關內容，進行詳細闡述。

1 無功補償技術概述

無功補償技術在向電網注入功率時，主要是通過發電機機組，保證連接的每一個點的電壓波動在一定范圍內，其目的是為了保護系統，保證系統在運行過程中的安全性及穩定性。一旦電力系統在運行的時候出現故障，無功補償技術就可以對系統進行及時保護，避免造成更大的系統問題。因此，有效性和及時性是無功補償技術的最大特點。電力系統的運行是由各個設備的共同運行進行支撐，而這些設備大部分都由電磁感應進行支撐。在對電力系統進行設計時，必須安裝有固定容抗和阻抗的電容器和電感器，其目的是過濾運行過程中的單調諧波，以此提高設備功率因數，無功補償技術在這方面發揮了巨大的作用。同時，隨著我國政府對中小企業的支持，涌現了一大批中小企業，電力需求急劇增加，對電力系統的安全穩定運行造成了一定的威脅，而無功補償技術的研究，可以有效解決上述問題，不僅節約了電力資源，促進了電力企業的發展，而且保障了社會穩定。一般情況下，無功補償技術在電氣自動化中應用的有效途徑包括以下三種：

①按照電容器和電抗器的實際功率，對濾波器進行簡單設計以此來提高無功補償技術的功率和降低負序；②真空斷路器投資小、操作簡單，但是在合閘時，電容器往往需要承受高壓電的壓力，對動態補償效果產生影響；③混合調壓，一般情況下，只需要對降壓變壓側的母線電壓、濾波器或電抗器電壓進行調節，從而達到無功出力改變的目的，而且并不會影響到電氣的使用壽命。

2 無功補償技術在電氣自動化中的設計方法

2.1 晶閘管調整電抗器與穩定濾波設備進行結合

該設計方法首先對電抗器的磁飽和程度進行調節，其次，將調節信號發送給感性電流，最終實現無功率的均衡。而且，濾波器不定期投入，大大減少了對晶閘管的使用，提高了系統速度，但是在運行過程中會產生濾波。

2.2 將穩定濾波器、電容器調整壓力和電容器進行結合

值得注意的是，該方法在實行前，首先要調整母線兩側電壓，電壓達到標準后，將其連接到電抗器上的電壓，從而實現改變無功功率的目的。然而，就目前我國電力行業的情況來看，該方法還不是很成熟，在運行過程中，存在的問題還比較多，因此其運行并非安全穩定。

2.3 將穩定過濾諧波裝置與可控制飽和電抗器進行結合

該方法通過對設備的連接，能夠對無功功率的電流進行補償，從而達到無功功率的要求。與其它技術相比，該技術操作起來更為方便，對于功率的調整速度較快，而且在運行過程中不會產生諧振問題，但是此技術的技術含量要求特別高，而且目前我國在這方面的技術還不是很成熟，因此風險非常大，而且該技術的資金投入非常大，所以電力企業往往不會選擇這種技術。

3 無功補償技術的實際應用

電能的穩定性是保證電能質量和設備系統質量的前提，而電能的穩定性又是由電壓決定的，所以說，從本質上來講，電能的穩定性就是電壓的穩定性。根據前文的描述，隨著無功補償技術研究的不斷深入，無功補償技術被逐漸應用到各種電力系統中，在我國的鐵路交通電力系統中，系統運行的基礎是滑動接觸，所以在系統運行的過程中，出現火花是必不可少的問題，這樣對于電力系統來說，就受到了一定的影響，導致電力系統不能安全穩定的運行，為了解決這一問題，保證鐵路交通電力系統安全穩定的運行，將無功補償技術應用到電力系統中，在無功補償技術下，解決火花的辦法就是在電力機車上安裝過濾電磁波設備，以此降低外來電磁的干擾，實現電力系統的平穩運行。目前我國鐵路交通電力系統通過SC03T 式變壓器，并在此基礎上安裝了過濾電磁波，實現調節供電，這樣不僅減少了外界因素對系統正常運行的干擾，而且在提高電力系統安全平穩運行方面也有著重大作用。

4 無功補償技術在電氣自動化應用中存在的問題及

解決辦法

4.1 無功補償技術在電氣自動化應用中存在的問題

4.1.1 系統諧波對無功補償裝置造成的影響

在系統的運行過程中，往往伴隨著諧波，諧波會大大降低無功補償裝置中的電容的使用壽命，對于裝置的維護更加頻繁，不僅浪費人力，還增加了電力企業成本。除此之外，系統本身存在的諧波對于設備也有著一定的影響。

4.1.2 我國無功補償技術發展的局限性

由于我國在無功補償技術引入方面比較晚，而且沒有高技能的研究團隊，技術研發過程經常面臨瓶頸，由于沒有國外先進的技術進行指導，所以無論是在技術的研發過程中還是使用過程中，都存在著許多問題。其中，在眾多阻礙因素中，技術問題是阻礙無功補償技術發展的最主要原因，其次，在設備制造方面，與世界上先進的國家相比，還是存在著較大的差距。

4.1.3 輸電途中無功補償配置的不合理

由于我國在這方面的技術還不是很成熟，所以在輸電途中無功補償配置方面并不是很合理，實際的運輸過程中，經過的低壓變電站數量非常多，出現無功電流傳輸現象，尤其是遠距離傳輸，無功電流傳輸現象更加突出。在進行電容量補償的時候，如果采用整組投切的方法，不僅無法解決無功電流傳輸問題，而且還會大大增加負荷，功率因素就會受到影響降低。而且倒置傳輸，會加速電網的損耗，并伴隨著一定的風險。

4.2 無功補償技術在電氣自動化應用中的解決措施

4.2.1 加強管理力度

任何一項活動都是需要由人來完成的，因此首要任務就是要加強管理力度，管理力度做到位，用戶才會提高對無功補償技術的興趣，才能推動無功補償技術進一步發展和普及，而且通過對用戶樹立正確的無功補償技術與電能損耗關系的意識，對減少傳輸過程中的電能損失有著積極的推動作用。

4.2.2 根據實際情況確定實際容量大小

由于各地區實際情況存在著巨大的差別，變電站的調節也存在差別，因此首先需要考慮地區情況，其次再對無功補償的實際容量大小進行確定，最后借助新工藝、新設備、新技術對容量進行合理補償，采用無功補償技術對變電站的低負荷、變壓器加以無功補償。除此之外，要定期對工作人員進行技術培訓，不斷提高工作人員的工作技能。

4.2.3 有效補償配電網低壓一側的電容器組

對于該問題的解決方法，首先要做到對無功電流傳輸時流經的變壓器及線路所導致的功率和電能情況進行全面了解和記錄，一旦出現共用變壓器機組負荷較大的情況，要及時采取在配電網低壓一端配置電容器組的方法達到有效補償。

5 結 語

從本文的分析看出，隨著科學技術的快速發展，新技術的研發和使用，已經成為企業發展和社會進步的需要，在電力系統中，隨著無功補償技術的不斷完善，無功補償技術在電力系統中的應用越來越普遍。只有制定相應的管理制度，不斷提高無功補償的各方面技術，才能真正實現無功補償技術的價值。

參考文獻：

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