無功補償技術在電氣自動化中的應用

李巖

摘 要：本文從分析無功補償技術在電氣自動化中的應用現狀出發，探討了其應用價值，重點指出了其具體應用的設計方案，包括安裝電容器以及固定電抗器，形成單調諧濾波器的設計方案；將電抗器與反并晶的閘管進行串聯的設計方案；固定濾波器與可控飽和器同用的設計方案；結合固定的濾波器與電容器、電抗器調壓的設計方案等，以期為相關的理論研究和實踐工作提供一定的借鑒。

關鍵詞：無功補償技術；電氣自動化；應用

隨著電氣自動化技術以及相關機械設備的廣泛運用，諧波治理的應用問題越來越突出，受到越來越廣泛的重視。無功補償技術在電氣自動化中的應用能夠為這個問題的解決提供可行之徑。我國目前已經就無功補償技術在電氣自動化中應用問題做出了深入的探討，進行國外研究經驗的充分借鑒。在這個背景下，研究無功補償技術在電氣自動化中的應用的諸多問題，具有重要的現實意義。

1 無功補償技術在電氣自動化中的應用現狀

無功補償技術是一種旨在提升電氣使用效率、提升電能運行穩定程度的技術。這項技術的原理是變化電力負載功率來對線路損耗進行影響。在一般情況下，電力負載功率的變化和線路損耗之間成反比關系。線路的損耗程度隨著電力負載的功率的提升而減少。隨著近些年來科學技術的逐漸成熟以及經濟社會的迅猛發展，我國電氣自動化領域對于降低線路損耗的重視越來越高，因此也對無功補償技術在電氣自動化中的應用實踐的資金和科研投入實現了進一步提升。特別是在改革開放政策實施以來，我國在經濟全球化的背景下漸漸引進國際上的先進技術和管理理念以及經驗，并且結合中國的國情逐漸制定出符合我國標準的無功補償技術設計方案，并且在進行這項技術的運用時不斷完善和優化，使其更加適合國情，更加充分地發揮其降低電能消耗以及提升電力負載功率的作用。

2 無功補償技術在電氣自動化中的應用價值

隨著現代經濟社會的發展，無功補償技術在電氣自動化中的應用越來越普遍，因為在現在的電力系統運行過程中，所有的用電設備都會存無功功率的現象。一般情況下，無功補償技術在電氣自動化中出現的情況是由電壓情況以及設備運行情況引發的。當電壓在額定電壓范圍內發生波動的時候，設備在進行時，無功功率就會隨著電壓的降低而不斷降低。這種情況下，系統的無功電源就無法實現對無功功率的及時和高效支持，導致系統運行受到阻礙，不能進行平穩高效的運轉。在這個背景下，只有對電力系統實施一定的無功補償措施，才能促進系統的穩定運行。無功補償技術在電氣自動化中的應用實踐中的眾多優點使其得到了眾多企業的青睞。

3 無功補償技術在電氣自動化中的具體應用方案

從我國目前的無功補償技術在電氣自動化中的具體應用實踐來看，不管是無功補償技術還是諧波綜合治理方面，相關的從業人員已經對電氣自動化變電進行了較多深層次的研究，取得了眾多研究成果。目前具體的研究成果如下。

1.安裝電容器以及固定電抗器，形成單調諧濾波器的設計方案

在無功補償技術在電氣自動化中的具體應用實踐中，電容器以及固定電抗器的安裝能夠實現單調諧濾波器的形成。而在這個情況下，功率因數也會隨之得以提升，降低負序，實現理想的效果。除此之外，這種方案比起其他的設計方案來說，投資成本得到大幅度的降低。然而，無功補償技術的運用也存在一定的危險，比如在操作中容易產生電壓過大的現象，不易進行頻繁的投切，會對動態補償效果造成一定的影響。

2.將電抗器與反并晶的閘管串聯的設計方案

在同時運用固體濾波器以及晶閘調節器的基礎上，將電抗器以及反并連晶閘管進行串聯，能夠起到促使合并聯濾波器的無功補償電流實現平衡狀態的達成的效果。這相比其他方案，不會出現電流的不穩定的現象。除此之外，無功補償技術在電氣自動化中的具體應用還可以實現功率因數的基本滿足。最后，這項技術還具有很多優越性，比如它能夠長期使用固定濾波器，使用的晶閘管的數量比較少，能夠實現較快的響應等。但是它也存在一定的缺陷，比如會產生一些諧波現象，困擾機器的運行。

3.固定濾波器與可控飽和器同用的設計方案

將固定濾波器與可控飽和器共同使用，就可以實現流入感性電流的改變，而這種改變的效果是通過對電抗器的程度以及磁飽和進行調節實現的。除此之外，經由這種調節，可以使連濾波器的無功功率的平衡狀態保持得更為長久。在這種模式下，在進行固定并聯濾波的長期投入時，會將負荷抵消，因為其能夠產生與負序電流的濾波器相反的電流。比起其他的無功補償技術在電氣自動化中的具體應用實踐方案來看，這種方案有著很多優越性，比如操作靈活簡單，節省時間和成本，能夠提升企業運轉效率等。但是這種方案和模式也存在一定的缺陷，比如需要采用的電力電子設備成本昂貴，而且還需要花費很多的時間和金錢對電子電力設備進行維護和修理。

4.結合固定的濾波器與電容器、電抗器調壓的設計方案

為了達到無功補償技術在電氣自動化中的應用目的，工作人員可以控制電抗器和濾波器電壓，特別是連接在低壓母線上的，或者調節降壓變壓器中低壓側母線的電壓，改變無功出力狀態。在工作人員進行調節的過程中，在進行通斷的時候，應用晶閘管可以被采用，達成開關分接的功能。這種模式下，從電氣的壽命理論的層面上看，一般情況下不會受到限制。在這種模式的實際的應用中，為了提升無功功率的穩定性，可以進行一定的加裝操作，促使濾波形成。從目前的無功補償技術在電氣自動化中的應用實踐來看，將無緣過濾器和有源濾波器進行有機結合是當前的主要研究趨勢，但是這項技術目前還處于研發階段。在進行有源濾波器的使用時，其中產生的諧波電流相反于負荷中諧波電流，這樣就可以經由相互抵消，實現總諧波電流的基本要求的達成。

4 總結

無功補償技術操作人員以及其他相關電氣自動化領域從業工作者需要投入更多的時間和精力，對無功補償技術在電氣自動化中的應用的相關問題開展更為深層的研究和探討，并且在實踐中進行反復論證，爭取將新的理論研究成果以及新的設計方案與實踐進行有機結合，以實現電氣自動化水平的提升。

參考文獻

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