摘要：电力供应是经济社会发展的保障，电气自动化技术是电气工程的核心技术。随着电气自动化技术的发展，电力系统的复杂性越来越高，设备中的单相电力牵引变化复杂和非线性因素增强，会对设备的使用带来影响，增加无功功率的产生，甚至可能会造成电力事故。对电气自动化中的无功补偿技术进行分析，可以提高电力系统的安全性和稳定性。本文通过对电气自动化无功功率补偿技术进行分析，结合我国无功补偿技术发展现状，提出了无功补偿的计提基数手段，并讨论了无功补偿装置在我国的应用，以期促进电气自动化技术的发展。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用
随着经济社会的快速发展，生产生活对电能的需求量越来越大，对供电要求越来越高，电气自动化技术的应用范围越来越广。随着输电网络的扩大，电网的复杂度也越来越大，电网的智能化水平越来越高。谐波对电力系统的安全稳定运行有着巨大威胁，负荷变化比较复杂。谐波会增加供电系统的线损。谐波除了造成线损之外，还会对供配电系统的稳定性造成威胁，损害供电设备，甚至会造成关联系统瘫痪。无功功率补偿技术能够降低电力系统的损耗，实现节能减排的目的。无功功率补偿通过在负荷端和线路上加装电容器，从而提高线路的利用率，减少线路的损耗。使用无功功率补偿技术能够维持供电系统电压水平稳定，减少大量无功功率长距离传输的电能损耗。
1电气自动化无功功率补偿技术
1.1无功功率补偿定义
通过无功功率补偿设备向电网内吸收或者注入无功功率，从而实现系统的电压的稳定，并在电力系统发生故障时，能够提供一定量的无功支持，从而避免出现电压崩溃现象。武功电压实质是通过辅助服务，来保障电能交易的实施，并且还能降低损耗，提高供电质量。
1.2无功补偿技术的实现途径
可以通过固定滤波器、电抗器调压技术和电容器的相互配合；固定滤波器和晶闸管调节的结合；固定电容器和电抗器的结合生成单调谐波滤波器；固定的滤波器和可饱和电容器结合等技术实现无功补偿。
1.3无功补偿技术的设计
无功补偿设计要符合以下几个点基本要求：
当使用电力电容器作为无功补偿装置时，要按照平衡原则进行设计，高电压的无功负荷需要采取适当的高压补偿措施，低压无功负荷则需要相应的低压补偿措施；
对相对容量、设计变压器数量的选择时，要尽可能低降低线路的感抗，并采用同步电动机和带空载切除的间歇工作制设备，来提高用电单位的自然功率因数；
低压无功补偿可以适用10KV和35KV的高压供电企业。
2我国无功补偿技术的发展现状
通常采用提高系统的功率因数来实现无功补偿。谐波的出现会降低系统的功率因数，并增加负序电流，从而对电能的利用率造成影响。并且我国电网输电范围大，由此造成的浪费巨大，因此很有必要对无功补偿技术进行研究。通过对我国无功补偿技术研究情况的分析和国际先进技术的比较，可以找准我国无功功率补偿技术的发展方向。目前我国已经具备了比较先进的无功补偿技术，能够降低系统中负序电流，从而保证电能使用的安全。我国工业化的快速发展， 加速了无功补偿技术的应用，在供配电、输电网络、电气化铁路等方面都取得了较好的应用效果。我国无功补偿技术发展迅速，并且取得了许多可喜的成就，应用领域逐渐扩大，为电气自动化的发展提供了有力的支撑。
3无功补偿的具体技术手段
电力供应是经济社会发展的保障，电气自动化技术是电气工程的核心技术。随着电气自动化技术的发展，电力系统的复杂性越来越高，设备中的单相电力牵引变化复杂和非线性因素增强，会对设备的使用带来影响，增加无功功率的产生，甚至可能会造成电力事故。通过提高系统的功率因数，减少谐波和负序电流来实现无功补偿。目前主要通过电容和电抗相结合的方式来提高功率因数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1固定的电容器和电抗器
使用固定的电容器和电抗器是比较简单的方法，可以减少线路的谐波。这种方法可以提高功率因数，但是使用有较大的局限性，使用固定的电容器只能对固定频率的谐波进行过滤，但是不能对不同频率的谐波进行过滤。
3.2真空断路器投切电容器
真空断路器投切电容器使用方法比较简单，在一些场合中有所使用。但是这种方法在投切的瞬间电容器会出现瞬间高压，特别是随着投切次数的增多，更容易造成设备损坏。
3.3有源滤波器
有源滤波器在电力电子技术中有着较多的使用。有源滤波器原理比较简单，可以根据系统中出现的谐波和负序电流，利用源滤波器产生相反的谐波和负序电流，进行抵销，从而降低谐波，实现提高功率因数。这种方法使用比较简单，使用性较强，但是性价比不高，设备元件价格高，使用的代价较大。
3.4固定滤波器、可控饱和电抗器
电抗可以产生感性电流，利用电抗器可以对感性电流进行调节，电容能够产生容性电流，通过电路连接可以让电抗器中的感性电流中和线路中出现的多余容性电流，进而实现过滤谐波的作用。这种方式噪声较大，无功补偿能够长期使用。
4无功补偿转置在我国的应用情况
4.1目前在应用中存在的问题
无功补偿装置作为一种电力设备，其使用会受到电路谐波的影响，影响装置中电容。无功补偿装置对装置的使用时间影响比较大，可能会造成社会的损坏。此外，我国无功功率补偿装置技术还不够完善，设备的性能不够高，比如投切电容器时所产生的高电压，由于我国技术不够成熟，消除效果不好。我国输电网覆盖面积大，电力输配过程中要经过许多个变电所进行升降压，也会造成谐波。
4.2目前的解决方法
首先要加大对无功功率补偿的重视，加大在此方面的资金投入，形成一支优秀的研发队伍，攻破无功功率补偿设备的技术难题，利用技术创新来解决目前所遇到的问题。其次，要提高用户的意识，意识到无功补偿的优点，对谐波的危害有清醒的认识，相关部门要积极配合，加速无功补偿的应用。通过多种措施，推动无功补偿技术的应艳红，电流流经变压器时，在低压侧配置电容器进行功率补偿。
5结束语
目前我国无功补偿装置还有待进一步发展，一些技术难题还有待突破。通过对我国无功补偿装置发展现状的分析，结合具体技术的应用，可以发现我国无功补偿技术目前发展程度不够高。在无功功率补偿技术的发展过程中，要加大对负荷的非线性变化的研究，从根本上消除谐波的产生，此外还要进行技术整合，对多项设备进行整合性研究，提高各设备配合的效果。此外，为了进一步减小电能在传输过程中的损耗，需要进行政策引导，促进无功功率补偿技术的发展。
参考文献
[1]孙翼,王倩倩. 通信技术在无功功率补偿装置中的研究与应用[J]. 机电产品开发与创新,2015,(04):72-74.
[2]彭秋红,高同辉. 无功功率补偿技术在煤矿井下供电系统中的应用[J]. 山东煤炭科技,2014,(02):98-99.
[3]叶登柱. 泵站异步电动机逐台无功功率补偿技术改造的探索[J]. 江苏水利,2011,(06):26-27.
[4]李光,任兰柱,张雅玲. 煤矿井下电网自动补偿技术[J]. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2008,(S1):196-198.
[5]禹华军,潘俊民. PWM整流技术在光伏并网发电系统中的应用[J]. 电力电子技术,2005,(06):132-135.
[6]持久芳文,丁肃秋. 电力电子技术在交流电气化铁道中的应用及发展[J]. 电力牵引快报,1999,(02):12-17.
论文作者:庞正博
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：谐波论文; 技术论文; 功率论文; 电容器论文; 滤波器论文; 电流论文; 功率因数论文; 《电力设备》2017年第6期论文;