無功補償技術在電氣自動化中的應用

朱江龍+陳順平

摘 要：隨著信息技術的不斷進步與發展，電氣自動化也隨之逐漸走向成熟。電氣自動化技術受到單相電力負荷變化的影響，并且一些非直接因素逐漸凸顯。鑒于此，本文以無功補償技術在電氣自動化中的重要性，分析目前電氣自動化的實際運用情況，結合實際情況提出合理運用無功補償技術的方法。

關鍵詞：無功補償技術；電氣自動化；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.178

當今社會各個領域均處于高速發展時期，電氣自動化領域也隨之發生著翻天覆地的變化。例如，在高鐵牽引系統中使用的電氣自動化技術等。但是，在轉變的過程中問題也出現了。電氣自動化中的缺點：變化規律的不確定性、非直接因素的出現等都增加了在電路輸送過程中線路的負序電力、無功功率等。無功補償技術恰可以解決電氣自動化中的無功功率現象，提高了電氣設備的穩定性和降低電氣設備的電能損耗，是電氣自動化在運用方面的改進。

1 電氣自動化中應用無功補償技術的作用

1.1 無功補償技術原理在電氣自動化中的運用

在實際生活中分為有功功率和無功功率，有功功率是將電能轉變成機械能、熱能等形式；無功功率是指在直接消耗電能的前提下，將電能轉化成另一種形式的能，且該種形式的能在電氣使用的過程中可以與電能進行定期交換，達到減小無功功率在輸送過程中的流動，因此降低了線路和變壓器在運輸過程中的電能損耗。

1.2 無功補償技術在電氣自動化中的作用

隨著電氣自動化引入無功補償技術，提高了電氣自動化水平。在一定程度上達到節約電能，降低電能損耗。即無功補償技術在電氣自動化中的應用不僅避免了無功功率的增加而且提高了用戶用電的損耗，達到了降低電能的消耗，確保電氣系統的安全運行。在電網中補償系統的無功功率，增加電網中無功功率的比例。即不同的用電設備在不同的電壓環境下的無功功率不同，在額定電壓下，其無功功率與電壓保持一致，當電力系統的用電緊張時，運用無功補償技術可以補償電網中的無功功率，為此達到電力系統的穩定性與安全性。還可以降低用電設備容量，減少線損。即為了達到以最小的成本，發揮最大化的使用功能。在無功補償技術下，提高功率因素，同時降低電網中輸電線路的線損，最終實現提升電力系統中有功功率的輸送。

2 電氣自動化中應用無功補償技術的現狀

目前，在電氣使用上，圍繞提高功率、減低負序，以達到電氣自動化的有效利用。我國對電氣自動化中無功補償技術的應用需要，大部分是在基波牽引負荷的無功功率。無功補償技術主要有以下幾種：

（1）真空短路投切電容器。該設備在電路輸送中控制電壓，但是在合閘的過程中電壓會發生很大的變化，因此，在使用該設備時應盡可能的減少頻繁的切換；

（2）可控飽和電抗器，該設備通過電抗器飽和程度，控制回路中的電流，從而達到在并聯電路中將多余的無功功率與電流抵消而達到平衡。但是該設備會產生諧波，噪聲較大，在一定程度上產生損耗；

（3）有源濾波器，即是讓電子裝置產生與負序電流和諧波電流相反的電流，使之滿足電源的要求。該設備調節速度快、靈活、不會產生諧振等特點，但是該設備價格較昂貴；

（4）固定濾波器、電容器和電抗器的調壓，該設備是通過連接低壓母線上的電抗器或者濾波器、調節降壓器的低壓側母線電壓，達到改變無功功率的目的，結合加裝晶閘管分接和通斷開關調節，實現穩定無功功率與濾波的作用；

（5）有源濾波器和無源濾波器，該設備在濾波器的作用下將產生的電流和電荷中的諧波電流進行中和、抵消，最終實現電源的要求。雖然無功補償技術在自動化中得到較為廣泛的使用，但還需不斷深入的探討與分析，以達到更高的自動化水平。

3 電氣自動化中應用無功補償技術的策略

在供電系統中，電能的質量受到供電部門的關注。在電力輸送過程中，功率是影響電氣自動化系統狀況的主要因素。例如，在輸送的過程中產生的諧波，導致整個電網的整體波形畸形，當畸形指數變大時，導致電壓的偏移，電能質量受到影響，很可能對整個電網的安全產生影響。

無功補償技術在電氣自動化中的使用，不僅提高了電氣自動化的安全性，還降低了資源的有效配置，在很大程度上，降低了行業的成本，不僅在資源的利用，還在安全性方面考慮的預算，都極大減小了行業的成本。因此，一項好的技術可以給行業的推廣和長遠的發展帶來更有利的效益。但是，在我國不同地區的情況不同，因此，在使用無功補償技術時，應根據本地區的實際情況采取相應的手段，并將應用方案具體化，防止無功倒送，以確保無功補償技術在電氣自動化中使用的效益最大化。例如遠距離的輸送電力，在電力輸送的過程中，通過低壓變壓器，形成無功流的遠距離傳輸，產生很大的影響。

采用并聯混合有緣濾波器等一些先進的濾波技術和管理方式，不僅在一定程度上解決了電力牽引負荷的不可控變化造成的電力濾波補償容量過大的問題，也是一些大型的電氣自動化系統無功補償技術的解決方案，對諧波進行定量、定性的無功補償。同時，也有一些電廠采用晶閘管濾波裝置，將濾波在回路中吸收，諧波不在線路中形成通路，進而減小電網的污染和危害。

參考文獻：

[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，2011，30（06）：79-79.

[2]饒萬里.無功補償技術在電氣自動化中的應用探析[J].硅谷，2014（20）：119-119，105.

[3]肖金純.淺析無功補償技術在電氣自動化中的應用[J].建材與裝飾，2015（16）：175-176.endprint