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摘要：随着科学技术水平的发展，电气自动化在我国得到迅速发展，应用范围也得到很大的扩展，而无功补偿技术也在电气自动化又很重大的意义。本文将对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行介绍，并介绍在电气自动化中如何使用无功补偿技术，对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行深入探究。
关键词：无功补偿；技术电气；自动化应用
引言：随着社会主义经济的不断发展与壮大，我国的电气自动化行业也得到了迅猛发展，但是由于电气自动化的设备中单相电力牵引负荷变化十分复杂，非线性因素也不断增强，就要求人们对电气自动化中的无功补偿技术做出深入的分析与研究。众所周知，我国的电气自动化技术及其设备在国民生产中的各个部门和领域已经得到了比较广泛的应用，例如：高速电气化铁路的牵引系统和供电变电所的设立等等，但是由于电气设备中的单相电力牵引负荷变化复杂和非线性因素增强，很可能会导致无功功率的增大和注入电力系统的负序、谐波含量比较大，而其所涉及的范围也随着电气自动化的程度的不断加深日益壮大，最终成为影响电气供电系统和电力系统安全运行的重要因素之一，所以需要结合电气化技术和其设备系统的特点以及负荷特点，寻求一个无功、负序和谐波的综合补偿措施，而无功、负序和谐波的存在是铁路单相交直系统等固有的三大技术难题，就全球形势来看，已经在这些技术方面取得了一定的研究成果，影响较大的有 IEEE Std 519 和英国的ERG513 和 ERG5／4，但是随着我国电气自动化程度的不断加深和其牵引变电所的容量不断扩大的趋势，尽管所采用的这些措施有一定的应用价值，却很可能由于非线性因素具有不可预知性而最终宣告失败，导致出现严重的后果，例如：大同二电厂的机组事故、河南信阳地区的线路跳闸事故等等，由此来看，下面主要提出了基于研究电气化铁路背景下的无功补偿技术的应用，其旨在分析这些补偿技术的发展方向以及对新的补偿技术的提出。
1无功补偿技术概述
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。
2电气化铁路无功补偿技术的发展现状及其应用
近些年来，随着不断对国外先进技术的借鉴与结合，我国的电气自动化铁道变电所对于无功补偿技术和谐波综合治理方法进行了多种深入研究，其中大部分都是力求在基波下补偿牵引负荷的感性无功功率，对于提高电气的功率因数、降低负荷以及构成有效的滤波通路、滤除、抵消指定谐波有着重要作用，但是这些无功补偿技术在实现途径上各有不同，并且具有各自的特点，其中主要如下：
2.1 固定滤波器和晶闸管调节电抗器。反并联晶闸管与电抗器串联，使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流相抵消，最终达到平衡，以满足其对功率因数的要求，其特点是固定滤波器可以长期投入使用，而所需要的晶闸管数量却比较少，响应的速度也较快，其缺点是会产生谐波现象。
2.2 真空断路器投切电容器。这个设备的主要特点是简单并且投资较小，但是却具有一定的缺点，那就是在合闸时，电容器上会产生很高的过电压，可能会导致设备的损坏，此外还由于开关寿命的限制，所以不能对其进行频繁的投切，最终影响了动态补偿的效果。
2.3有源滤波器。有源滤波器是使用电力电子装置产生与负荷中的谐波电流以及和负序电流相位相反的电流，让其得到相互抵消，最终满足电源对总谐波和无功电流的要求，其方案特点：补偿比较灵活，调节速度较快，而且不会和系统发生谐振现象，不过有一点要注意，那就是电力电子设备的价格比较昂贵。
2.4有源滤波器和无源滤波器。对于这一无功补偿技术的应用而言，不得不承认尚处于研究阶段，在采用有源滤波器产生和负荷中谐波电流相反的谐波电流的基础上，使得其相互抵消，最终满足电源对总谐波电流的要求，其特点是充分利用了无源补偿大容量和有源补偿的灵活性、可控性的特性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尽管，就我国的当前形势分析，已经有很多无功补偿技术得到了广泛的应用，但是伴随着我国电气自动化设备中单相电力牵引负荷变化的不断复杂化和非线性因素的不断增强，迫切要求人们对无功补偿技术应用方面有更加深入的发展与应用。
2.5固定滤波器、可控饱和电抗器。主要通过调节饱和电抗器的磁饱和程度来改变流入回路的感性电流，然后让感性电流与并联滤波器中的多余容性无功功率相抵消，最终达到一个平衡点，其特点是固定滤波器的并联滤波支路可以长期投入，但是会产生谐波，对于设备来说有一定的损耗，噪声也相对较大。
3无功补偿技术在电气自动化中的实际应用情况
3.1无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题
3.1.1系统谐波对无功补偿装置造成的影响
一方面，在电气自动化系统整个运行阶段，该系统的谐波会缩短无功补偿装置中的电容寿命，增加维护成本。另一方面，在实际应用中，系统本身结构产生的谐波，也会造成设备损坏。
3.1.2输电途中无功补偿配置的不合理
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。
3.1.3我国无功补偿技术发展的局限性
从无功补偿技术的发展情况来看，无功补偿技术在我国的起步较晚，致使该技术在电气自动化的应用当中存在很多不完善的方面，主要包括技术层面上的不完善以及设备本身的缺陷两方面。例如其中的真空断路器设备，由于其技术的不完善，致使该设备在合闸时产生的高电压会给动态补偿效果带来不利影响，一定程度上影响了无功补偿技术在电气自动化中的应用。
3.2无功补偿技术在电气自动化应用中的解决措施
3.2.1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。
3.2.2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。
3.2.3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。此外，还需要加强工作人员的技能培训工作，尽量减少和预防无功回送现象的发生。
4结束语
近年来，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，在对国外先进技术的借鉴和深入的探讨研究中，使得两者的结合更为紧密。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。
参考文献
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论文作者:董舒婷,龚文婷,张若亮,李雪,郑磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/13
标签：技术论文; 电气自动化论文; 谐波论文; 电流论文; 负荷论文; 滤波器论文; 变电站论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月下论文;