潘琦1.2 徐国耀1.2
（1.国网乌鲁木齐供电公司 2.新疆光源电力勘察设计院有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830011）
摘要：当前社会进步和时代发展背景下，电气自动化的技术发展逐渐成熟，同时在输配电网中电气设备的应用范围也趋于广泛。不可否认电气自动化发展给人们的生活工作带来了很多便利，然而这其中的谐波治理问题以及动态无功补偿技术问题也日渐突出。作为电气自动化的重要组成部分之一，无功补偿技术的重要作用不容小觑，但并非所有无功补偿技术在电气自动化行业发展中都发挥着积极的促进作用。这就需要对电气自动化中的无功补偿技术合理选择，优化技术应用路径，才能够确保无功补偿的预期效果。
关键词：输配电网；电气自动化；无功补偿；技术应用
1无功补偿的概念及其特点
无功补偿指的是将一些无功电源设置在电力网和负荷端，比如电容器、调相机等，目的是为了满足电力网和负荷端电压水平及经济运行的要求。
无功功率最多的设备是电感性负荷，比如异步电动机、变压器等等，其中，有60%的是异步电动机，20%是变压器，剩下的20%包括整流设备、电抗器以及架空供电线路等等。通过这些叙述，我们可以发现，主要在异步电动机、变压器以及架空供电线路中存在着无功功率。
动态无功补偿的意义重大，一是在降低供配电系统损耗的基础上，实现供配电系统利用率提高的目的；二是通过合理调整功率因数，来有效的控制供配电系统网络电压幅值；三是保持供配电系统网络电压的稳定；四是避免供电系统受到谐波电流过大的损坏。
2电气自动化中应用无功补偿的现状
近年来，相关的部门和人员越来越重视无功补偿技术的研究，经过调查研究，目前采用的主要有以下几种形式的无功补偿：
2.1真窄断路投切电容器。这种电气化设备十分的简单，不需要投入很多的资金，但是也存在着一些缺点，在合闸的时候，会在很短的时间内急剧升高，可能会严重损坏到设备，并且这种设备的反复投切不能够有过大的频率，否则会影响到设备开关的寿命。
2.2可控饱和电抗器。可控饱和电抗器的电流回路所做出的调节，都是依据电抗器的饱和状态所进行的，这是为了保证可以有效的消除掉并联滤波器里存在的无功功率和感性电流，达到平衡的目的。在电气自动化系统中，可以长期投入使用这种设备，但是，在运行的过程中，会产生较大的噪声，并且有一定的谐波产生，使用时间久了，在一定程度上就会破坏到设备。
2.3有源滤波器。有源滤波器的功能主要是使电力电子装置产生与谐波电流相反的电流，这样就可以促使其相互抵消掉，达到平衡的目的。这种技术具有很多的优点，比如有着较快的调节速度，补偿方式比较的灵活，谐振现象通常不会发生等，但是设备的价格比较昂贵。
2.4固定滤波器、电容器和电抗器的调压。利用低压母线，来有效的连接这种电气化设备和电抗器与滤波器，它的实现借助于变压器调节低压侧母线上的电压。在整个实施的过程中，调节目的的实现，主要利用的通断开关以及架设的晶闸管分接，从而保证无功功率达到稳定的状态，并且在滤波方面也可以发挥出作用。
2.5有源滤波器和无源滤波器的结合。这种设备将有源补偿和无源补偿有机的结合了起来，在灵活性和可控性方面更加的好。
3输配电网电气自动化中无功补偿技术的具体应用
3.1无功补偿的几种形式
近几年相关部门对于无功补偿技术的应用越来越重视，笔者经过调查研究，对目前所采用的几种无功补偿形式进行了总结：
（1）真窄断路投切电容器。这一电气化设备的结构较为简单，不需要有很多的资金投入，当然这一电容器也有一些缺点存在，主要表现为合闸过程中很短时间内会急剧升高，从而对设备造成损坏。此外，这种设备反复投切若是频率过大也会减少设备开关的使用寿命。
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（2）可控饱和电抗器。为了有效消除并联滤波器里存在的感性电流和无功功率，需要依据电抗器的饱和状态来调节可控饱和电抗器的电流回路，从而达到预期的平衡目的。电气自动化系统运行过程中，这种设备可以并且也需要长期投入使用，然而在实际运行的过程中会有较大的谐波与噪声产生，时间一长就不免对设备造成损坏。
（3）有源滤波器。使电力电子装置产生和谐波电流相反的电流是有源滤波器的主要功能，这样一来可以在相互抵消的情况下达到平衡目标。有源滤波器的技术优点有很多，比如它有灵活的补偿方式、较快的调节速度，一般不会发生谐振现象，然而这一设备在价格方面也较为昂贵。
（4）固定滤波器、电容器与电抗器调压。在低压母线辅助下，将电气化设备和电抗器与滤波器相连接，这一操作的实现所借助的是变压器对低压侧母线电压的调节。为了保证无功功率达到相对稳定的状态，在整个实施过程中利用架设的晶闸管和通断开关来进行分接操作，确保无功功率处于稳定的状态之中，同时在滤波方面也发挥应有的作用。
（5）无源滤波器与有源滤波器相结合。这种类型的设备有机结合了无源补偿和有源补偿的优势，同时设备的可控性与灵活性也更加突出。
3.2提高无功补偿技术水平的几点建议
（1）通过线路和变压器时无功补偿负荷电流会有电能损耗及功率产生，这就需要输配电过程对此高度重视。不难发现，当前电网所需要的功率计功率因数所呈现出的趋势是此升彼降的，这就意味着在功率因数较低的情况下所对应的电能损耗就越大。所以无功补偿装置的安装在受电端过程中其对应的负荷功率损耗需要合理降低，在降低线损耗的同时也促进功率因数的提高，这对于节能降损目的的实现有重要影响。除此之外，在较大负荷公用变压器的配变低压侧安装电容器也有利于无功补偿目标的实现。
（2）依据安装片区的实际情况来确定变电站无功补偿的容量，这其中220kV变电站在无功调节方面能力更强，在用电高峰负荷时期需确保功率因素达到0.98。值得注意的是，无功补偿容量在不同的地区也有所不同，甚至差异性较大。由变电站无功补偿变压器负荷，对补偿容量合理配置，合理规避可能出现的无功倒送的情况。
（3）在用户侧管理方面还需强化，对用户侧管理的加强是提升无功补偿技术运行稳定性和规范性的重要方面，简单来说，就是积极加大节能降损的宣传力度，保证用户对无功补偿技术的重要性全面认识，通过加强用户侧管理减少系统运行和维护费用，切实降低电能消损程度，积极优化电气自动化中
无功补偿技术的应用效果，及时改正技术应用过程中存在的不足，通过有效的技术手段和管理策略促进电力系统稳定、安全运行目标的实现。
4结语
随着人们生活质量和生活水平的不断提高，电气设备在每一个家庭都十分的常见，在电力传输的过程中，由于种种因素的共同作用，难免会产生谐波问题，严重影响到电力供应的质量和电网运行的安全。近些年来，谐波治理问题引起了人们的重视，关于这些方面的研究也越来越多。经过实践研究表明，在电气自动化中应用无功补偿技术，具有十分好的效果。本文简要分析了无功补偿技术在输配电网电气自动化中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献：
[1]陈亮.浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].机电信息，2012，（24）.
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[3]葛峰伟.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].电源技术应用，2013，（5）.
[4]张安.无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技创新与应用，2012，（24）.
作者简介：
潘琦，男，汉族，学历：本科，研究方向：供配电设计。
徐国耀，男，汉族，学历：硕士研究生，研究方向：配电网规划与设计。
论文作者:潘琦1.2,徐国耀1.2
论文发表刊物:《河南电力》2018年10期
论文发表时间:2018/11/16
标签：滤波器论文; 技术论文; 设备论文; 电气自动化论文; 谐波论文; 电流论文; 功率论文; 《河南电力》2018年10期论文;