电气自动化中无功补偿技术的应用研究

电气自动化中无功补偿技术的应用研究

一、无功补偿技术概述

　　电气自动化中的无功功率补偿，是通过对无功功率的调节控制来实现整个电力系统综合性能的提高。无功补偿技术主要涉及了系统需求和用户需求两个方面的内容，利用无功补偿技术能够对系统中的电能质量存在的一些问题实现调节、缓解或者解决。无功补偿技术主要包含两大部分：电压支撑和负载补偿。电压支撑的主要作用是尽量减少电网系统中输电线路上存在的电压波动，利用无功补偿技术能够提高电网输电系统中有功功率的最大传输能力，进而提高整个电力系统的电压稳定性。负载补偿的主要作用是提高电子供电系统中的电网功率因数，平衡交流供电系统中产生的有功功率，电网系统中利用无功补偿技术能够有效的降低整个电网系统的电损耗，对电网的供电环境完成改善。自动化技术的发展，使得无功补偿设备成为了电力供电系统的必须设施，合理的无功补偿装置的利用能够最大化的减少电网的损耗，提高电网的供电质量。

我国的机电专业发展已经实现了一体化的形式，电气自动化更是成为了电力系统的主要发展方向。由于发展的刺激，电气自动化的无功补偿技术的应用已经逐步深入到了电力系统的各个领域之中，成为了电气产业的重要支柱，有着远大的发展意义。

　　电气自动化的无功补偿技术能够处理低压电网和高压电网之间流动电压不稳的问题，在一定程度上实现了电气自动化系统的稳定性，保证了整个电网系统的安全，同时电网作业的工作质量也随着安全性的提高而提高。根据具体的作业条件，在电网系统上配置适当的电压调压器，通过无功补偿技术的应用使得电网输电能力得到提升，也增强了系统的抗干扰性。

　　电气自动化系统利用无功补偿技术不仅能够提高整个电网系统的功率因数，同时也能够提高负载的功率因数，这就能够最大化地降低电气设备所消耗的电容量，减少了经济损失。

　　三、电气自动化系统中无功补偿技术的应用

　　电能质量是整个电力系统的性能指标，而电压因素是衡量电能质量的重要标准，通过无功补偿技术可以控制整个电力系统的电压稳定性，正是由于这一优点的存在使得无功补偿技术广泛应用于电气自动化系统中。

　　下面列举几个电气自动化系统中的无功补偿应用。

　　无功补偿技术应用在真空断路器投切电容器中，这种技术一般不需要专有的放电装置，其放电过程是通过电压互感器的一次绕组放电。由于电压互感器工作在高压母线上，为了防止高压对电容器造成击穿，电容器组中会配有一些熔断器作为系统的保护电路。由于电容器组的合闸过程会生成冲击涌波，串联适当的电抗器可以实现对电力系统的无功功率进行补偿，有效提高了系统的电力功率因数。这中应用的最大优点是投资少经济效果好，其主要缺点就是合闸过程瞬间出现的涌流或者高压可能造成设备的损坏。

　　无功补偿技术应用在有源滤波器和无源滤波器中，无功补偿技术在有源滤波器中主要通过电流互感器完成对直流线路上电流的采集工作，将采集所得的信号进行谐波分离处理后，便得到了能够作为调制信号的谐波参考信号，根据技术原理完成信号处理就会生成谐波电流，并且能够产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反的电流来完成谐波电流抵消工作，实现了自动化系统中的动态跟踪补偿功能。无源滤波器主要是利用了感性元件和容性元件的组合原理，通过为谐波电流提供旁路通道，具有滤除某一次或者多次谐波的作用。有源滤波器的相对工作效果优于无源滤波器，在滤除多次及高次谐波的同时并不引起谐波振荡，其最大缺点是价位较高。这两种滤波器在电气自动化产业中具有很好的可控性和灵活性，其缺点是尚未得到深入的开发与推广，我国自动化设备的非线性因素不断增强和电力牵引负荷的不断复杂化对这种应用提出了更高的技术要求。

　　无功补偿技术应用在变电站和配电线路中，变电站主要是利用不同等级的配电线路完成电力的供应，其电力分配原则是“分级”、“平衡”。配电线路在整个电网中的数量较多，对其采用无功补偿技术能够降低配电线路的功率损耗。配电线路在作业过程中应该满足无功功率的平衡状态，为了避免影响变电站的无功输出，利用无功补偿技术能够实现系统负载输出端的无功损耗。