电气自动化应用无功补偿技术效果探析

电气自动化应用无功补偿技术效果探析

王艳姚来庚

王艳姚来庚

（中国能源建设集团天津电力设计院有限公司300400）

摘要：分析目前形势我们可以得到：对于如今电气自动化的发展，在电气自动化的条件下有效的应用无功补偿技术已经成为一种趋势，本次研究基于在电气自动化中无功补偿技术应用情况分析，对使用谐波注入方法联合混合有源滤波器的无功补偿技术的实际使用进行深入分析。

关键字：电气自动化;无功补偿技术;技术效果

一、前言

我国的电气自动化行业随着社会主义经济的不断发展而迅猛发展，取得了非常显著的效益。但是目前需要注意的是因为电气自动化设备中存在十分复杂的电力负荷变化情况，同时还存在不断强化的非线性因素，上述这些因素的存在导致人们需要对电气自动化中无功补偿技术进行更加深入的探索[1]。

目前逐渐在很多个领域都在使用电气自动化技术以及其相关设备，但是因为电气设备中的电力负荷变化越来越复杂化，与此同时，非线性因素进一步的增强，这样一来就会相应的加大无功功率，并且实现电力系统负序注入、增加谐波含量，电气自动化的程度进一步加大，那么其涉及到的范围就会越来越广，最后在上述的基础上导致电气供电系统以及电力系统安全运行受到影响。所以在实际工作中，我们需要进一步将电气化技术以及其设备系统特点跟负荷特点相结合，准确制定出一系列无功的、负序和谐波等综合的补偿方案。目前我国电气自动化程度逐渐深化以及变电所容量进一步扩大，因为遇到一定程度的不确定因素导致其使用难以取得应有的效果，进而造成非常严重的后果[2]。以下主要分析了目前无功补偿技术的发展实际情况。

二、无功补偿技术的发展实际情况分析

随着社会的发展，我国在实际发展过程中，逐渐的借鉴以及结合相关的国外先进技术，针对以下内容进行深入的分析以及研究：我国银行数据中心、智能建筑物、商业大厦等变电站怎样合理的治理无功补偿技术以及相关的谐波综合治理。上述大部分研究均是基于补偿电力负荷感性无功功率方面的，其研究总结对于电气功率因数、负荷的降低以及有效滤波通路，同时对于抵消指定谐波等多个方面存在非常显著的现实意义[3]。但是对于实际使用过程中，上述提到的无功补偿技术均存在非常显著的差异，同时还具备各自的特点，详细如下：

（一）有源滤波器以及无源滤波器

针对上述无功补偿技术的实际使用情况来说，我们需要承认，该技术的使用目前还处于一个初期研究阶段。有源滤波器会产生跟负荷中存在的谐波电流相反的谐波电流，并且在上述电流产生的前提下，促使两者之间实现相互的抵消，处于平衡状态，最后有效的符合电源针对总谐波电流提出的需要。有源滤波器以及无源滤波器最显著的特点就是将无源补偿大容量以及有源补偿灵活性以及可控性充分的发挥出来[4]。在上述的基础上分析目前我国实际形势我们可以得到，目前已经普遍存在大多数的无功补偿技术，并且会在未来会得到广泛的使用，但是电力负荷变化越来越复杂化，同时非线性因素越来越强，所以，在实际工作中我们需要进一步深入的认识以及了解无功补偿技术应用方面的知识。

（二）真空断路器投切电容器

真空断路器投切电容器最显著的特征就是其操作非常的简单，不仅如此对投资的要求也较小，但也存在相应的弊端，例如在进行合闸的过程中，在电容器上会存在较高的过电压，过电压的存在会直接损害相应的设备，除此之外，还受到开关机械寿命方面的制约，因此在实际工作中，不要频繁投切，避免动态补偿效果受到影响。

（三）固定滤波器以及晶闸管调节变压器

固定滤波器以及晶闸管调节变压器这两种设备制造麻烦，主要是通过高漏抗变压器来完成，具有较大的有功损耗，上述因素是导致设计方案难以得到有效使用的内在原因。

（四）固定滤波器以及晶闸管调节电抗器

其中并联的晶闸管以及串联的电抗器，促使其能够跟滤波器中剩下的容性无功补偿电流抵消，最后时刻保持处于平衡的状态，促使其功率因数的实现得到有效的保障，最显著的特征就是能够长时间的投入使用固定滤波器，与此同时，其需要的晶闸管数量非常的少，同时还存在一个非常快的响应速度，但是也存在一定程度的缺点，那就是会导致谐波情况的出现。

（五）固定滤波器、电容器以及电抗器的调压

固定滤波器、电容器以及电抗器的调压主要的目的就是从根本转变其无功出力，主要是对降压变压器的低压侧母线电压进行有效的调节来实现，同时需要跟低压母线上的滤波器或者是电抗器电压进行连接，对其进行有效调节的过程中，通过晶闸管通断以及分接开关无载调节的有效使用，站在电气寿命理论角度来说，对其而言是不会存在限制因素的，但是对于实际应用过程中来说，我们可以针对实际情况在使用加装的方法上提供稳定无功功率，最后实现滤波作用。

（六）有源滤波器

有源滤波器促使以下两者之间实现相互抵消，处于一个平衡的状态：一方为负序电流相位相反的电流，一方为负荷中的谐波电流，均为电力电子装置产生[5]。最后在上述的基础上最大程度的满足电源针对总谐波和无功电流所提出的需要，上述方案存在非常显著的特征，详细如下：具有灵活补偿的速度和具有非常快的调节速度，同时其发挥作用的时候不会跟系统产生相应的新谐振情况，但是在实际工作中，我们需要重点关注的问题就是电力电子设备具有较为昂贵的价格。

（七）固定滤波器、可控饱和电抗器

固定滤波器、可控饱和电抗器主要的功能就是在调节饱和电抗器的磁饱和程度，实现流入回路感性电流的有效调节以及转变，在上述的基础上促使感性电流跟并联滤波器中存在的多余的容性无功功率时间相互之间的抵消，最后促使其处于一个平衡点，保持其稳定性，固定滤波器、可控饱和电抗器最显著的特征就是能够在固定滤波器并联滤波支路中长时间的投入使用，但是会导致谐波现象的产生，相对于设备而言会出现一定程度的损耗，不仅如此，也存在较大的噪声影响。

四、结束语

综上所述，本次研究主要分析了无功补偿技术的实际发展情况，进一步总结了电气自动化中无功补偿技术的有效使用。首先，无功补偿技术的使用以及研究是非线性因素不断增强以及单相电力负荷变化不断复杂化的必然趋势。随着发展新阶段的到来，在实际工作中，我们想要促使电气功率因数进一步增强以及负序进一步降低，完成有效的滤波通路或者是滤除、抵消指定谐波构成，目前一部分变电站已经在原来的基础上，针对无功补偿技术以及谐波综合治理等问题有针对性的提出了很多无功补偿技术应用措施以及建议，并且得到很好的贯彻落实。在实际工作中，谐波注入式联合混合有源滤波器无功补偿技术存在非常强的科学性以及可行性，相关的设计措施可以实现无源补偿大容量以及有源补偿灵活性，具有非常显著的优势。

参考文献：

[1]王亚云.我国电气自动化行业的改革与发展研究[J].科技创业月刊,2012,22(08):101-102.

[2]姚金雄,张涛,林榕,罗迪.牵引供电系统负序电流和谐波对电力系统的影响及其补偿措施[J].电网技术,2012,08(09):525-526.

[3]王大为,邱江霞,丁明锐.谐波环境下的低压无功补偿技术应用的改造[J].电气技术,2012,07(07):58-59.

[4]肖吉德.信息时代的电气自动化技术——访上海大学陈伯时教授[J].电工技术杂志,2013,20(04):1021-1022.

[5]任元,吕润馀,张直平.信阳和驻马店地区电气化铁路谐波引起220kV高频保护动作的分析[J].电网技术,2012,13(02):30-31.