摘要：随着科学技术的不断发展，以及无功补偿技术在实际生活中的应用日趋普及，致使人们对于无功补偿技术在电气自动化中的应用给予了越来越多的关注和重视。无功补偿技术，作为新形势下电气自动化在解决无功功率、负序、谐波等几个方面的问题的一门关键性技术，能够在利用电气自动化及其设备系统中的负荷特点的基础上，对无功、负序和谐波进行补偿，能够在一定程度上降低电力资源在生产、传输过程当中的损耗，并保障电气自动化系统的正常安全运行，对于推动电气自动化的革新和发展，有着不可取代的意义。针对此，本文就无功补偿技术在电气自动化中的应用展开了论述。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用
1将无功补偿技术应用在电气自动化中的必要性
无功补偿技术是指将无功功率电源安设在用电设备或用户的变电所位置，使无功功率在电力系统中的流动发生改变，促进电力系统中的电压水平大幅提高，使网络损耗大幅减小，同时使配电线路中的成本得到有效节约，从而为电网运行中的安全性、经济性和稳定性提供保证。科学技术与社会经济的发展促进了电气自动化的发展与应用。现阶段，电气自动化技术在诸多产业与领域中都得到了广泛的应用，如变电站、电气化铁路高速牵引系统等。然而在电气自动化技术中还存在一些缺陷，尤其是在单相电力牵引作用下产生的负荷复杂变化问题，在一些特定情况下，会导致电力系统中的谐波及负序大幅增加，造成无功功率大幅提高，不仅会对电力系统运行的安全稳定造成不利影响，还会降低电气自动化系统资源的利用效率，使系统总体的经济效益受到较大影响。从总体看来，在电气自动化应用中，谐波、无功与负序是较为明显的问题，而这些问题的解决都离不开无功补偿技术的应用。
2常见的无功补偿技术
无功补偿对于电气电压的稳定和系统功率的提高发挥着极为重要的作用，尤其是高压无功补偿技术，有更为深广的意义。实际应用过程中，无功补偿技术主要有以下几种方式：（1）有源滤波器的无功补偿技术。这一装置能够使电力装置产生负序的电流，从而满足电源的需求，它能够与和谐波电流相互抵制，有调节速度快和补偿灵活的特点。（2）单调谐滤波器无功补偿技术。在电力系统中，单调谐滤波器包括电抗器或电容器，是常用的无功补偿设备。在工作过程中，这一设备可以利用电抗器或电容器对某波段谐波进行有效过滤甚至抵消，从而使设备功率因数得到提高，使其负序降低。（3）固定滤波器的无功补偿技术。此装置与滤波器相连接来改变无功出力，从而实现对于开关通断的调节，能有有效的提供稳定的无功率滤波。（4）真空短路投切电容器。（5）真空断路器无功补偿技术。真空断路器在运行中需对电容器进行投切，常用技术主要为过零投切技术。在闭合连接点瞬间，电容器产生同流；在涌流形成时，电网及电容器中的电位差相对较高，线路阻抗值提高，当电压过零时，真空断路器对电容器进行投切，从而使电容性电流得到有效避免。此种设备相较之下，投资少，操作简单。但是在合闸的瞬间可能产生较大的电压，导致设备的损坏，所以，不宜频繁的开关。
3无功补偿技术在电气自动化中的应用分析
3.1无功补偿技术在电气自动化中的设计方法
（1）晶闸管调整电抗器相与稳定滤波设备结合的方式。通过晶闸管调整电抗器相与稳定滤波设备结合的方式，能够在调节饱和的电抗器的磁饱和程度时，影响流入回路的感性电流，促使并联的滤波器中额外容性无功率达到均衡。同时，由于可以不定期投入滤波器，一定程度上也减少了晶闸管的使用，大大保证了系统的处理速度，不过缺点是会有滤波产生。（2）结合稳定滤波器、电容器调整压力和电容器的方式。此种方式使用之前，需要将变压器低压部分的两侧母线进行相应的调整，使连接在低压母线的滤波器和电抗器上的电压能够达到无功功率改变的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现在的实际应用中，将稳定滤波器、电容器压力调整和电容器三者相结合的技术水平还不够成熟。（3）稳定过滤谐波装置与可控制饱和电抗器结合的方式。串联电抗器和反并联晶闸管，能起到平衡与并联滤波器的额外容性无功功率的补偿电流的作用，进而满足功率因素要求。相对来说，该技术具有投入时长高、操作容易、调整速度快，且不产生谐振等几种优势，不过受该技术要求较高、风险较大、造价相对昂贵等因素的影响，导致该技术未能得到很好的应用。
3.2无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题
（1）我国无功补偿技术的局限性。无功补偿技术在我国起步较晚，使得此技术在电气自动化的应用中存在着各种各样的问题，主要是技术本身的缺陷和设备相对落后两种问题。例如，经常要用到的真空断路器设备，技术上的不完善使得此设备在合闸时易产生高电压，给动态补偿带来不利的作用，影响了无功补偿技术在电气自动化中的应用水平。（2）系统谐波对无功补偿技术的影响。在电气自动化的整个阶段，此系统的谐波会大大缩短无功补偿装置的电容寿命，提高了后期维护的成本。另一方面，在实际的应用过程中，系统本身也会产生一定的谐波，也会造成设备本省的破坏。（3）无功补偿在输电途中配置的不合理。在无功电流通过发电厂向高压变电站传输的过程中，由于要经过多个低压变电站，尤其是远距离传输时，更会导致很多无功电流在传输。而且若是变电站采用整组投切的方式补偿电容量，不但无法实现负荷转变的均衡，还会因负荷状态高，功率因素低，而导致补偿产生。此外，在进行倒置传输时，对于电网的损耗及其过程中存在的风险也会明显增大。
3.3无功补偿技术在电气自动化中问题的解决措施
（1）加强用户侧的管理力度。通过加强用户侧的节能和管理力度，让用户充分意识到无功补偿技术在电气自动化当中的重要性作用，树立正确对待无功补偿技术与电能损耗关系的意识，可以从很大程度上从内部减少传输线路中电能的损失。（2）确定变电站无功补偿的实际容量大小。在确定变电站无功补偿的实际容量大小时，应该充分认识到各地区实际情况的不同，变电站的调节也存在差别。在此基础上，采用无功补偿技术对变电站的低负荷、变压器加以无功补偿，并借助电力行业的最新工艺、装置及技术，合理配置补偿容量。（3）有效补偿配电网低压一侧的电容器组。在这方面，需要重视无功电流传输时流经的变压器及线路所导致的功率和电能的降低情况，而对于共用变压器机组负荷较大的，需要考虑是否在配电网低压一端配置电容器组，实行有效补偿。（4）选用并联混合有源滤波器等先进技术及设备。在电气自动化中应用无功补偿，需要工作人员对国内外现行无功补偿技术及设备进行熟练掌握，对先进的技术与设备进行优先选用，实现优良的无功补偿目的。并联混合有源滤波器是现阶段较为先进的无功补偿设备。这一无功补偿技术是将无源滤波器与有源滤波器组合在一起，以注入方式对谐波进行无功补偿。
4结束语
综上所述，随着社会经济的不断发展，我国的电气自动化和无功补偿技术的联合应用得到了很广泛的推广。电气自动化和无功补偿技术本身都有其显著的优势，两者的结合在电气功率的提高上有极其重要的意义。为推动我国工业和生活用电的效率，需要我们对电气自动化和无功补偿技术的结合做更为深入的研究，以取得更大的经济效益，为推动我国经济发展的整体水平做出更大的贡献。
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论文作者:李方明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/1
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