探讨电气自动化中无功补偿技术的合理运用

时间：2022-07-07 22:54:27 其他范文收藏本文下载本文

今天小编在这给大家整理了探讨电气自动化中无功补偿技术的合理运用，本文共9篇，我们一起来阅读吧!

探讨电气自动化中无功补偿技术的合理运用

篇1：探讨电气自动化中无功补偿技术的合理运用

近年来，由于我国市场经济的快速发展、科技水平的不断提高,电气自动化领域也取得了极大的发展成果,应对电气自动化的技术改进措施也越来越多。而且,电气自动化学科领域的分类也越来越细，使得电气自动化已经从其他学科中分离出来，形成一门独立的学科。因此，人们也对电气自动化方面不断进行专项的研究,使得电气自动化技术不断完善发展,并且大量的电气设备趋向自动化，与人们的生活紧密相连，正被越来越多地应用在人们的日常生活或者科学研究当中,还有相当一部分技术与电气自动化相结合(如智能化控制)也在越来越多的开发应用。但在如今的形势下,电气自动化领域也存在不少问题需要解决，其中较为严重的当属单向电力负荷带来的诸多负面影响。而无功补偿技术能够有效降低甚至消除单向电力负荷所带来的负面影响。因此，无功补偿技术在电气自动化中的应用越来越普遍，也越来越受到人们的重视。

1、无功补偿

无功补偿的基本原理是根据不同的电器的运行特征，依据无功补偿技术减少电压波动，并能稳定在设备的额定电压附近，从而降低用电设备中由于无功功率造成的电能消耗，使得电力系统得以高效应用。无功补偿技术作为电气保障自动化系统安全平稳运行的重要措施，它的作用在于不仅能够有效的提高电网系统的运行质量，还能降低电网系统的电能损耗，实现低电能成本运行，高质量应用的目的。

无功补偿技术的诸多优点,人们越来越重视无功补偿技术,对无功补偿技术应用于电气自动化领域的研究也越来越多。研究这种应用还需要对目前使用的无功补偿技术进行进一步的分析,具体总结有以下几种无功补偿技术:

1.1.电抗器

电抗器具有两种状态，即饱和状态和非饱和状态，这两种状态下电抗器都能够实现实时监控功能,所以生产实际中，可以通过电抗器的饱和状态相应的调整电气设备的电流回路。并能做到将并联滤波器中的无功功率和感性电流抵消。电抗器的使用能够做到无需长期停机维护，长期用于电气设备的使用,而且工作效率很高。但也存在缺陷，使用中由于电抗器的物理噪声过大,对周围环境造成较大的影响，而且电抗器还会发出谐波,如果长期使用，将会对电气设备产生不良影响。

1.2.投切电容器

投切电容器的优点在于设备构造简单,而且成本不高,实际使用当中时只需投入极少的资金就能实施工程,而且设备的`安装也十分方便,不需要由专门的技术人员来安装。不过这种设备也有缺点,一旦电压的突然增大,将会使设备严重损坏,而且由于设备的投切寿命较短,大频率的投切操作无法实施。

篇2：探讨电气自动化中无功补偿技术的合理运用

【摘要】电气自动化不仅给人们的生活带来了极大的便利,比如通过自动化实现的微波炉、点灯开关技术,而且还给科学研究提供了进一步的技术支持,因此电气工程自动化的应用已经十分普遍。随着电气自动化的研究的不断深入,电气自动化技术得到了迅猛的发展,并且电气自动化设备也愈来愈多地融入到到人们的生产实际中。同时，人们还研究开发出许多提高自动化设备工作效率的技术，使得电气自动化设备不仅更加的节能方便，还同时具有更高的效率。然而，无功补偿技术是一项发展前景广阔的技术，本文主要研究了无功补偿技术在电气自动化领域的具体应用,通过分析电气自动化中的无功补偿技术的应用，讨论得出无功补偿技术的相关特点,再结合不同的特点有针对性地将其应用于电气自动化技术，总结出无功补偿技术在电气自动化中的未来发展、应用方向。

篇3：电气自动化中无功补偿技术

【摘要】随着我国经济的持续快速发展，电气自动化也随之获得了更快更好的发展，其对于无功补偿技术的应用也提出了越来越高的要求。

本文主要介绍分析了该项技术的涵义以及在电气自动化中的运用，主要希望为同行业者提供更多的借鉴与参考。

【关键词】无功补偿技术;电气自动化;应用

一、无功补偿技术的涵义

无功补偿技术是一种物理技术，它的原理为：用两种装置将容性与感性功率负荷连接到一条电路上，并且能够对产生的能量进行互换或者替换。

通过这样的装置，可以通过运用容性负荷进行感性负荷产生的无功功率的输出补偿。

无功补偿技术就是一种工作方式，把本属于电网或者变压器运作的无功功率改变为交流的电力电容器运作的无功功率，这样，只要电力系统的工作状态正常，它的节点电压表现出的波动水平就可以被维持在指定的范围之内。

无功补偿技术在电气自动化中获得广泛应用，不仅能促进电气自动化的持续、健康发展，而且还能提高电气自动化的运行效率。

同时，无功补偿技术的运用，还能有效改变电力系统内部无功功率的流向，不断提高整个电力系统的电压。

此外，对于电能的有效节省，配电线路方面费用的减少，用户使用成本的降低，该项技术都起到了非常重要的作用。

最重要的是，无功补偿技术的运用，可以让电网在更安全、更经济、更稳定的状态下运行。

二、国内发电厂对相关技术的研究现状与评价

近年，随着学界对外国相关技术的研究与探索，我国各类发电厂对电气自动化的无功补偿与谐波积极进行综合治理，提出了很多无功补偿的有效方案。

以下是这些补偿技术的特点以及弊端：

(1)由固定电容器与电抗器组成的单调谐滤波器。

这种方案，在设计时就要指定需滤除的谐波，同时要兼顾功率因数的提高，负序的降低。

(2)真空断路器与投切电容器的结合。

该方案最大的优点在于简单、投资小;而缺点也很明显，合闸时，由于电容器上产生了很高的电压，很可能导致设备损坏。

考虑到开关的寿命有限，不能频繁的操作，使动态补偿效果大打折扣。

(3)固定滤波器与晶闸管的结合。

将反并联的晶闸管串联到电抗器上，来平衡滤波器中产生的多余补偿电流，从而达到功率因数的要求。

该方案的优点是使滤波器的长期投入相对固定，并且晶闸管的需要数量不多，同时响应速度快，缺点同样很明显，它产生的谐波也会使效果大打折扣。

通过对电气化在发电厂中该技术发展的现状进行分析，可得出以下的结论：无功补偿技术是随着电气自动化设备中的单相电力牵引负荷变化复杂和非线性因素增强而迫切需要被深入研究的;在新的阶段，为了达到提高功率因数同时降低负序，从而构成有效的滤波方式，一些发电厂的变电站在无功补偿技术与谐波的治理方面深入研究，已经提出了很多的应用方案;并联混合滤波器作为一种无功补偿方案具有很强的现实可能性，其实现方案利用无源补偿大容量，具有灵活性和可控性。

三、如何合理使用无功补偿

(一)深入地分析无功补偿的应用方向和其基本的作用方式

对现代供电系统的评价，最重要的标准就是电能的质量，电压又是电能质量的核心要素所在，目前常见的各种电气自动化系统的无功状况大多数都是由于功率因数和阻抗的问题，然后电网受到来自无功的影响，也就是说，牵引变压器之间存在的阻抗引起了线路上的负荷，形成了难以指定的谐波，从而导致电网的波形畸变。

同时，电网波形畸变时，变化最明显的基础性指标就是电压，而这就严重影响了电能的质量，进而会对电网的总体安全造成影响。

(二)注意电气自动化系统的共性问题

无功补偿技术不仅仅提高了自动化系统的整体安全性，同时还降低了浪费资源的可能性，而从两个方面都可以降低行业的投入，不论是直接的还是间接的。

同时，安全性的提高还能降低事故的处理预算，从而提高资源的有效利用，全面的提高该应用的经济效用。

我国还存在一种情况，国内对无功补偿技术的研究多体现在变电站上，而忽略了这样一种情况，发电厂的无功流传输到变电站且通过线路再传送给低压线路时就会形成无功流远距离传输的情况，这种情形会产生更大的影响。

针对这种状况，可以结合实际，根据片区来进行无功补偿，通常情况下，220kV的变电站有很多的相应调节功能，它的负荷功率因索峰值能达到0.98，调节的容量随地区不同而有所不同，所以无功补偿更应用应该针对实际的用电情况，例如运用变压器与变低侧负荷结合来调整的方案，从而合理的配置产生的补偿容量，避免无功发生倒送的情况。

虽然针对无功补偿的技术手段已经趋于成熟，但是在应用方面依然存在着和与实际背离的情况，所以必须细化应用方案，提升应用效果。

(三)采用一些先进滤波技术

并联混合式的有源滤波无功补偿的方案是我国目前处于领先地位的混合式方案，这个方案不但能有效的解决一些问题，例如店里的牵引负荷产生的不可控变化造成的滤波器补偿容量太大的问题，同时还能对一些大型的电气自动化系统进行的协调式的调整，该技术是通过APF与LC的混合，是对谐波进行的注入式无功补偿。

这种技术非常适用于低压的电网，它的成本相对来说比较低，重要的是从效益与投资的比较来看，该技术是非常有性价比的。

四、结束语

无功补偿技术作为电气自动化的关键技术，其在整个的电力系统里起着极为重要的作用，不仅能提高电气自动化的运行效率，并且能有效地节约资源，改善资源浪费的现状。

当然，我们要继续对无功补偿技术不断地研究，解决当前依然存在的难题。

参考文献

[1]欧阳效贵.探讨无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].建材发展导向，，9(23).

[2]李晓凤，郝敏.无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].神州，2011(7).

[3]王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[[J].广西轻工业，(5).

[4]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[[J].大家，2010(10).

[5]张振华.创新―电气自动化深化改革的灵魂[J].科技与生话，2010(14).

篇4：电气自动化中无功补偿技术

【摘要】无功补偿技术的使用过程具有一定的复杂性，需要技术人员熟练掌握无功补偿专业知识，正确认识无功补偿中存在的问题以及解决方法。

在电气自动化的发展过程中，为了促进电力行业的稳定发展，就需将无功补偿技术合理利用到供电系统中去，为电力系统的稳定和发展创造更高的价值。

本文根据笔者的实践经验，对无功补偿技术原理、优势及技术应用进行分析和探讨。

篇5：电气自动化中无功补偿技术

1 无功补偿技术原理

所谓无功补偿技术，就是在电气系统中扮演提升电网功率的角色，主要体现在系统中对供电变压器损耗的有效降低，为供电公司提供良好稳定的供电环境。

而针对部分小型电力系统，无功补偿主要用来调整系统中三相不平衡电流，而对于部分大型系统而言，无功补偿为电网电压的稳定性和安全性提供了有利的保障。

针对无功补偿的工作原理而言，主要可分为两个部分：有功功率、无功功率。

其中无功功率存在一个较为严重的问题，就是不能够进行远距离传输，所以只能针对末端用电的无功功率进行有效补偿。

因此，需要在供电系统中安装无功补偿装置，才能使无功补偿设备正常运转，并且能够与配电变压器相互抵消无功功率，以此实现提高功率因数的目标，进而也从整体上减少了供电系统中的无功功率。

2 无功补偿技术在电气自动化中的优势

电气自动化技术的发展，促进了我国很多行业的发展，尤其是减少了大量人力物力的依赖，不仅提高了工作效率，还提高运行的准确度，这无论是从社会发展角度来说，还是从某个具体行业来说，电气自动化技术都起到了关键性的作用，但是电气自动化水平越来越高使得电气自动化技术的缺陷暴露的越来越明显，尤其是在电能损耗方面，如果不能有效的改变这种现状，这对能源，资源日益减少的我国来说，无疑是一个严重的问题。

因此在提高电气自动化应用程度的同时，尽量减少电能的浪费，成为关键的问题，无功补偿技术的发展正好弥补了电气自动化的这个缺陷。

无功补偿技术的研发和应用使得很多的电气设备降低了自身的电能消耗，对节约能源起到了重要的作用，这种技术的应用本身也推动了电气自动化技术的发展，为我国社会主义初级阶段的建设做出了不可磨灭的贡献。

无论哪种设备因为自身的原因，都会或多或少的存在无功功率的现象，假如电气设备的电压一直在额定电压周围波动，这时，电气设备的无功功率与电压之间就存在着一定的关系，通常情况下是，电压减少，无功功率也会自然的减少，而在这种情况下，如果电力系统中的无功功率电源出现了问题，没有办法向系统自身提供一定的无功功率。

那么，就会出现系统停止工作的现象，而要让系统继续恢复运行的状态，就要对其进行合适的无功补偿，这样不仅能够有助于提升系统水平，还有利于减少设备的电能消耗，这对整个电力系统来说，意义是非常重要的，变相节约了电力行业的成本，提高了企业的经济效益。

3 无功补偿技术在电气自动化中的应用

3.1 无功补偿技术

如果应用在固定电抗器或者电容器上，那么两者就会产生谐波，因此在具体的工程设计时，应该注意考虑有效的滤除谐波，在滤除的同时要保证增加功率因素以及减少负序。

这种方法最大的优势就是投资成本低，操作简便，劣势就是当电容器合闸的时候，容易出现很强的过电压，这样就不能有效的多次进行投切，这就使动态补偿达不到理想效果。

3.2 有源滤波器的应用

有源滤波器最大程度的实现了电源对总谐波的相关要求，并为额外电流的相互抵消提供了有利的保障。

由于安装该装置后，其产生的电流刚好与负序电流相位相反，正好可以相互抵消，大大降低了资源的利用率，也达到了很到的效果。

另外装置还具有以下特点，(1)调节速度相对较快;(2)补偿特性相对比较灵活;(3)性能稳定，在运行过程不会产生谐振现象。

虽然该装置性能和使用效果较好，但该装置价格昂贵，工程建设投资成本较高。

只能根据部分工程建设实际情况，斟酌配置适量的有源滤波器。

3.3 真空断路器投切电容器的应用

该设备设计较为简单，且成本较低，但是在应用过程中，电容器在合闸时会产生较大的过电压，从而会导致设备因频繁过负荷而损坏，通常情况下，开关只有一定的使用周期，如投切的次数太过于频繁，则会对设备的补偿工作造成一定程度的影响。

3.4 正确选择无功补偿装置

由于用户的用电负荷特性有所不同，所以在无功补偿装置的选择上，要根据不同特性选择相应属性的无功补偿装置，也将无功补偿的使用价值最大化。

(1)MSC装置

一般来说，MSC装置多用于连续性工作制度的工业企业中，该装置能够使用电设备在长期运行过程中帮助其用电负荷保持平稳状态。

另外可将其安装在低压配电室，对一些无功负荷较小的设备进行集中性补偿。

(2)TSC装置

该装置相比MSC装置来说，有较强的无功补偿能力，能够针对大容量、大负荷的电气设备进行补偿，特别是一些负荷冲击强和负荷电流变化较大的场合，若选用TSC装置，就能够取得很好的无功补偿效果。

如某个变压器容量高达1000kvA电压厂，其中自然功率因数不超过0.6，根据该厂负荷冲击强和无功量瞬时变大的特点，采用了TSC无功补偿装置，并在车间配电室对其进行集中补偿，并采用编码投切的方式对补偿容量进行明确分组，进行无功补偿后，其自然功率因素高达0.96，该装置的补偿效果立竿见影。

(3)MSC+TSC装置

目前，该装置多用于大型商场和高层住宅等用电场所，由于这些场所大多拥有较多的动力负荷和单相负荷，因此最好采用混合补偿的方式。

也有一部分小区采用的是MSC装置，但因小区白天通常电压负荷较小，主要是电梯运行占据了大部分电压负荷，因电梯运行的不连续性，导致MSC装置在运行过程中投切频率高，致使交流接触器故障率较高，从而导致运行维修量大增，因此不适合使用MSC装置。

根据该小区电压特点，特使用MSC+TSC组合型无功补偿装置，考虑到小区内的电脑等电器量较多，在补偿回路中连接了0.5%的电抗器，可有效防止因电器用电的断续性而破坏装置的运行状态。

另外，在受电端装配无功补偿装置，还能够有效降低电网中无功功率的消耗量，并增加功率因数，经研究发现，将该装置与有源滤波装置相结合会有更好的补偿效果。

4 变电站无功补偿技术的应用

变电站是一个供电区域的供电中心，也是电网系统的一个重要组成部分，它是通过不同电压等级的配电线路向所有用户进行供电的。

一般情况下，配电线路以及电力用户应按照“分级补偿、就地平衡”的原则达到无功功率平衡，从而不会发生向变电站索要无功电力的现象。

无功补偿装置一般是以补偿主变压器无功损耗为主，适当地兼顾负荷侧的无功补偿，达到整个电力系统的相对平衡。

同时，容性无功补偿设备的容量大小是可以根据变压器容量大小来确定的，按照主变压器容量大小的10%～30%进行配置，同时还需满足主变压器最大负荷达35～110kW时其高压侧功率因数不能小于0.95的要求，如果主变压器的单台容量大小在40M

VA以上时，那么就要求每台主变压器装配不少于2组的容性无功补偿装置，这样才能保证整个电网系统的'相对平衡及正常运行。

5 配电线路无功补偿技术的应用

在电网系统中，配电线路的数量很多，并占据着不可忽视的地位，配电线路的线损大约占到总线损的60%～70%，所以对配电线路进行无功补偿在电气自动化中是非常重要的，这将大大降低配电线路的功率损耗，避免不必要的资源浪费。

对配电线路进行无功补偿的技术在欧美国家已经得到了非常广泛的运用，目前我国也逐渐采用这一做法。

分支线路的无功补偿基本上是按照以分支线路的无功功率平衡为主，对分支线路的无功消耗进行补偿，在这个过程中要尽可能地减少分支线路向主干线路索要无功的现象，进一步降低无功功率的损耗。

在实际应用中，一般是以分支线路所带配电变压器的空载无功功率损耗来确定分组的补偿容量，这样可以在最大程度上充分利用资源，避免不必要的浪费，提高社会经济效益。

6 结论

综上所述，可知无功补偿技术是非常重要的技术，尤其对电气自动化行业来说，虽然无功补偿技术有着独一无二的作用，但是也不能盲目使用，只有经过仔细的调查研究，根据用电负荷的性质特点，合理选择补偿方案，配置补偿装置，才能保证在电气自动化运用中补偿效果最佳。

本文是笔者多年无功补偿技术使用经验的总结，希望为电气自动化行业的发展提供借鉴。

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，(8).

[2]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家，2010(10).

[3]王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].广西轻工业，(05).

篇6：电气自动化中的无功补偿技术

【摘要】随着我国经济的飞速发展，科技水平不断提高，电气自动化技术及设备在社会各个部门中的应用日益广泛。

针对功率因数偏低的影响，无功补偿技术的应用，在提高电气自动化供电质量的同时，还能最大限度的降低电能损耗量，由此受到人们的青睐. 本文根据笔者工作经验，对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行了探讨。

【关键词】无功补偿;电气;自动化;应用

引言：在我国科技与经济快速进步的同时，电气自动化领域也发生着日新月异的变化，供电、高铁等领域中都应用了电气自动化技术。

无功补偿技术是电力系统重要的节能技术，通过降低电力网络和变压器的损耗，有助于达到节能减排的目标。

一、无功补偿和特点

1.1 无功补偿的作用

无功补偿主要是通过在负荷端和电力网处安装电容器或调相机等无功电源来降低其运作能耗和维持其电压水平。

1.2 无功补偿的特点

电网中，产生无功功率量最大的设备主要是变压器和异步电动机，其中一部变压器的无功功率是运作功率的50%，而异步电动机是60%，其他设备如电抗器、供电线路和整流设备无功功率也占运作功率的20%。

从上述数据可知，电网中的无功功率主要源于变压器、供电线路和异步电动机等设备。

应用无功补偿技术，能够有效补偿耗费的大量无功功率，从而改善电网的电功率因素，确保诸多电力设备节能高效运作。

二、无功补偿技术

2.1 电力负荷的功率因数

功率因数的定义为变压器和电网等设备中有功功率占其可视功率的比例。

通常来说，电网都期望高功率因数运行，高功率因数的实现主要通过降低传输设备无功功率的比例和减少有功功率的损失来实现的，科学合理地提高用户的功率因数，尽可能地发挥供电设备改善电压的质量。

2.2 并联电容器补偿无功功率的作用及方法

2.2.1 并联电容器无功补偿的作用

在电网和负荷端安装电容器，能够通过无功补偿有效的降低无功功率的比例，不仅能够减少电网线路的损耗，而且还能够确保电压稳定，是一项改善供电质量和节能环保的技术。

提高功率因数不仅可以有效地降低电网有功功率的损耗量，可以有效地降低电网的无功功率的消耗量，而且又可以有效地提高了变压器与电线路容量利用率及减少电压降。

所谓的并联补偿就是把被补偿设备和电容器直接并接到同一个电路上去，来不断地提高功率因数。

通常将无功补偿技术中采用的电容器叫做并联电容器，此种无功补偿技术已经被广泛推广于电网行业。

2.2.2 无功补偿电压的调整

在电网和负载侧安装并联电容器，电容器的接入和切断极大程度的影响了变压器电压状况，因而在应用过程中，变压器电压质量能够借助电容器的接入和切断来进行改善。

三、无功补偿设计的基本要求

3.1 在设计中的变压器台数和容量、电动机选择要合适，降低线路的感抗。

当工艺条件与要求相符合时，可以通过同步电动机的采用和空歇工作制设备的选用等措施，将用电单位的自然功率因数提高。

3.2 在以提高自然功率因数的方法进行处理后，仍然无法满足要求的时候，可以通过无功补偿装置达到目的，多采用并联电力电容器。

如果10kV 或35kV 的高压电单位的功率因数在0.9以上，或低压供电单位的功率因数在0.85 以上，以并联电力电容器做为无功补偿。

3.3 以电力电容器做为无功补偿的装置，要将平衡原则做为主要原则。

低压的无功负荷通过低压电容器进行补偿，高压部分的无功负荷通过高压电容器进行补偿。

容量比较大且负荷平衡、使用频率较高的用电设备的无功计算负荷大于100Kvar 时，可在设备附近就地补偿。

四、无功补偿装置的选择

在实际工作中要认真分析用电负荷特性，根据不同用电负荷选用不同的无功补偿装置。

4.1 TSC 装置

适用于含有大量冲击性负荷的容量较大、负荷的电流瞬时变化很大，负荷冲击强、无功负荷瞬时变化大的场合。

在这种情况下，若采用MSC 无功补偿装置，电容器根本无法投入运行，不是电容器损坏就是交流接触器烧毁。

若选用TSC无功补偿装置，就可以取得很好的补偿效果。

例如某压延厂，变压器容量为1000kV・A，自然功率因数在0.6 以下，负荷冲击强、无功量瞬时变化大，根据其负荷特性采用TSC无功补偿装置，在车间配电室内进行集中补偿，总补偿容量为330kvar，共分12组(1 组10kvar、1 组20kvar、10 组30kvar)，采用编码投切方式。

4.2 MSC+TSC 装置

适用于高层住宅区、大型商场、写字楼等用电场所，这些场所既存在较多的单相负荷又有电梯、空调等动力负荷。

这类负荷采用MSC+TSC 混合补偿方式可取得较好的补偿效果。

例如某小区原有的无功补偿采用MSC 装置，白天照明负荷很小，主要是电梯负荷(启动频繁、运行时间短)，MSC 无功补偿装置既不能满足补偿度的要求，又由于频繁投切使交流接触器故障率很高，运行维修量很大，所以就将补偿柜退出。

五、电气自动化中应用无功补偿的现状

近些年，我国对电气自动化中的无功补偿技术做了很多深入的研究，为了构成有效的滤波通路、滤除谐波、降低负荷、提高电气的功率因数，其中很多无功补偿技术的引用目的都是在基波下牵引负荷的感性无功功率，这些无功补偿技术主要有以下几种：

5.1 真空断路投切电容器此设备简单且投资小，但是在合闸的时候会产生过高的电压，容易导致设备发生损坏，而且对于这个设备，不能有过于频繁的投切。

因为它受到开关寿命的限制。

5.2 可控饱和电抗器这个设备是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流，主要让并联滤波器中的多余容性无功功率被感性电流抵消从而达到平衡点。

此设备的特点是可以在电气自动化系统中长期投入;但是它会产生谐波、噪声较大、对设备来说也会产生一定的损耗。

六、电气自动化中合理应用无功补偿的策略

6.1 深入分析无功补偿在电气自动化中应用的基本方式和方向。

在供电系统中，一个非常重要的评价标准是电能质量，而电压是电能质量的最核心的影响因素。

常见的很多关于电气自动化系统出现无功状况多是受到阻抗问题和功率因素问题的影响。

我国的电气化铁路对无功补偿的应用主要方式是AT 供电方式，用的是SCOTT变压器，用晶闸管电子开关来控制电容的投切。

这个策略在我国铁路的现状上看来，能够很大程度上的降低较长辐射路线上存在的负序问题。

6.2 采用并联混合有源滤波器等先进技术和管理方式。

目前国内较为先进的混合式解决方案主要是并联混合式有缘滤波的无功补偿方案。

此方案能够解决由电力牵引负荷的不可控制的变化带来的电力滤波器补偿量过大的问题，这个方案同时也是对大型电气自动化系统的补偿技术的协调调整方案其主要通过LC和APF的混合，对谐波进行注入式的无功补偿。

这种方案的成本相对比较低、效益与投资性价比高、适用于低压电网。

七、结语

无功补偿技术是电力系统重要的节能技术，通过降低电力网络和变压器的损耗，提高电力网络的功率因数，应用合理的补偿装置，减少电网电压波动和限制电网谐波的产生。

将无功补偿技术应用到电气自动化当中时，应当时刻结合电气自动化系统的具体情况，对不同的系统进行对号人座，根据系统自身的特点和系统功能的要求选择恰当的`无功补偿技术。

参考文献：

[1] 刘玉杰，周博. 浅述我对无功补偿的认识Ⅱ .科技信息(科学教研).2008(23).

[2] 谢常华. 电气自动化的发展[J]. 企业导报，2010(11).

[3] 丛民滋，无功补偿技术在定西配电网中的应用[J]. 水利电力机械，(10).

篇7：电气自动化中的无功补偿技术

摘要：自动化电气设备中日益增强的非线性因素与变化规律日益复杂的单向电力牵引负荷增加了电网中负序、谐波的注入量和无功功率，对电力系统造成了危害。

本文首先分析了在电气自动化中无功补偿技术的作用，进而简要阐述了无功补偿技术在电气自动化中的应用，以保护电网系统，提高电气自动化控制设备的稳定性。

篇8：电气自动化中的无功补偿

电气自动化中的无功补偿

本文对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行了论述，为了使之完善，也对这些无功补偿技术存在的问题提出了个人的意见和建议。

摘要：目前电气化铁路存在着功率因数比较低的问题，为了使这个问题得到解决，技术需要进行改造和创新。这就要求了要采用无功补偿技术，进而为技术提高供电的质量,减少技术中的电能损耗。

关键词：无功补偿;技术;自动化

1、无功补偿技术的研究现状

随着电气化程度的进一步加深，一些先进技术的相继的被采用，无功补偿技术的研究现状也进一步的得到了提升。为了提高电气化铁路存在着功率因数，降低铁路中的负序，这就需要构成有效的滤波通路，对所指定的谐波进行滤除或抵消，很早开始国内外在无功补偿技术这方面已经开始进行了深入的研究，希望这种技术能造福于人类。其中最有影响力的是英国的ERG5/ERG5/4，原苏联的1000-3―6IEC。近几年来，我国结合国外的先进技术，在这方面也有了突破，并制定了相关的国家标准，对电气化铁道中的无功补偿与谐波结合使用方面提出了很多的无功补偿类的方案，大多是想在基波的基础上，对牵引负荷的感性无功功率进行补偿，进而提高了铁路中的功率因数，降低相关的负序，形成了一条有效的滤波通路，这就使指定的谐波被滤除或抵消了。

2、无功补偿技术的实现途径及其特点

进行安装由固定电容器和电抗器组成的单调谐滤波器。在设计的过程中，需要滤除或抵消所指定的谐波，在此基础上提高功率因数，降低相关的负序。另外，真空断路器要对电容器进行适当的投切。这个设计的最大优点是操作比较简单，投资比较小;但这个设计中利用的是合闸，这就会使电容器上产生过高的电压，使相关设备遭到损坏，再考虑到有开关寿命有限，不能反复的进行投切操作，这就会使动态补偿的效果不是太好。那么若先固定滤波器和晶闸管，然后在对电抗器进行适当的调节。这个过程中注意晶闸管需要反并联，电抗器需要串联，这样才能使其组合和呈并联状态的滤波器中多余的无功补偿电流平衡掉，进而提高了功率因数，满足了功率因数的要求。这个设计好的地方是固定滤波器可以长期的投入，这个过程中需要的品闸管数量相对来说比较少，响应速度还快，但美中不足的是这个过程中也产生相应的谐波。若采用先固定滤波器和使用可控饱和电抗器的方案，则需要先调节饱和电抗器的磁饱和程度来使流入回路的感性电流得到改变，这样就使其结合和呈并联状态下的滤波器中无用的容性无功功率平衡掉。这个方案好的是固定过的呈并联状态下的滤波支路可以长期的进行投入，得到平衡，但这个过程固定过的呈并联状态下的滤波支路长期的使用也会产生谐波，而且过程中还会产生有损耗，噪声比较大。这就需要安装有源滤波器，采用相关的电力电子装置，使其产生的电流和负荷中的谐波的电流、负序的电流抵消掉，进而满足过程中电源的总谐波的要求和提高功率因数的要求。这种方案的优点是过程中的无功补偿比较灵活，调节的速度比较快，这样就不会和系统产生谐振，但这个过程中的电力电子设备价格太贵。还有一种方案是先固定滤波器、电容器和电抗器，然后进行相关的调压。这个方案是通过调节降压变压器处于低压时，对母线电压进行调节，使连接在低压母线上的滤波器电压或电抗器的电压进而得到调节，最后改变无功补偿。调节时用品闸管通断，分接开关无载调节，电气寿命理论上不受限制。

在实际的应用中，通常需要通过加装来提供稳定的无功功率和使指定的无用波过滤掉，这就需要选择有源滤波器和无源滤波器进行调节。目前无功补偿技术还处于研究的阶段，采用了有源滤波器和无源滤波器使其产生的电流与负荷过程中产生的谐波电流抵消掉，进而来满足电源的总谐波电流的相关要求，这个过程中的最大优点是充分的利用了无源补偿的大容量的特点和有源补偿的高度灵活性、可控性。

3、无功补偿技术在电气自动化中的应用

通常电能质量是评价牵引供电系统设计和运行优劣的件能的指标，而电压是衡量电能质量的一个重要指标。由于系统中的接触网、变电所和牵引机车中的无功状态受负荷消耗的无功功率，即电力机车的功率因数的'影响，这就给所在地区的电网带来了严重的负面影响。另外，接触网和牵引变压器的阻抗大小不同，也会对所在地区电网带来了负面影响。例如：当出现很多的整流的非线形负荷时，就会产生高频率的谐波，这就会使当地电网波形质量受到影响而下降，进而会引起当地电网电压发生一些偏移和波动，使电网质量和安全没有保障。为了解决各种类似问题，我国的电气化铁道中通常采用SCOTT变压器，即斯科特变压器提供特殊供电方式。另外，在电力机车上安装滤波装置，使机车的功率因数得到提高。

补偿装置的电路是由串联的电容器和串联的电抗器组成，接在主变压器的牵引着的绕组上，并用晶闸管电子对开关进行投切操作。对于高频的谐波，补偿了电路的容性，在电网返回过大的无功电流时，就会起到无功补偿作用。而对于低频的谐波，电路通常是低阻抗，它会吸收被返回的低频谐波的电流，进而降低输出的谐波电流。有些电站设置了一种固定的无功补偿的滤波装置，虽然这些措施在一定程度上取得了显著成绩，尤其是随着全国电气化线路的逐渐增长，电力系统容量也随之渐渐的增大了，这就要求电气化供电的设计中要合理的配置区段相位。但从宏观方面来说，负序问题虽得到了暂时的解决，但有些牵引变电站的很多问题没有彻底的得到解决。

4 、无功补偿技术目前存在问题

电气化系统中进行无功补偿技术使经济效益显著增加并得到推广，但在推广中还有很多问题没有得到解决。例如：当大量的电流从发电厂运输到高压变电站，再通过输电的线路运输到中低压变电站时，会使大量的无功电流远距离的进行运输变得困难。再如，若无功补偿容量没有合理的配置，大多数的变电站补偿电容因为是整组的进行投切，那么就不能由负荷发生变化使之被平衡掉，就会出现高负荷造成功率因数很低或出现低负荷造成过补偿。若增加重配置电线路的负担，会使负荷处于低谷时造成无功的倒送，给使用固定电容器补偿方式的用户造成不便。

5 、对无功补偿技术提出的意见