無功補償技術在電氣自動化中的應用分析

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　　摘要：眾所周知，在當前國家經濟大幅發展的情況下，各類電氣自動化行業的發展也逐漸走向成熟，諸如高鐵.供電等領域的應用等等 ，但同時電氣自動化技術本身也存在著單相電力牽引符合變化復雜等一些缺點，這導致了電氣化系統的經濟性受到一定影響 ，無功補償技術正是針對電氣自動化應用的缺點進行的改進型應用。本文分析了電氣自動化中應用無功補償的重要性，了解目前電氣自動化應用的實際情況，最后結合實際提出在電氣自動化中合理應用無功補償技術的策略 。

　　關鍵詞 ：無功補償;電氣自動化;應用現狀;策略

　   前言

　　1 電氣自動化發展中應用無功補償技術的意義

　　目前.在我國經濟快速發展的情況下，供電和高鐵等等領域的各種電氣自動化技術走向成熟，與此同時.電氣自動化技術其本身還是存在著一些不可忽視的缺點的.其直接影響到了電氣自動化系統的經濟性 ，而無功補償技術是對電氣自動化應用缺點的一個改進。

　　在我國科技與經濟同時得到了很大的進步，電氣自動化領域也發生著日新月異的變化，在變電站，高鐵牽引系統中都應用了電氣自動化技術。然而高速電氣自動化技術的應用中存在著關于單相電力牽引的負荷復雜變化的問題.這些問題不僅會會導致無功功率的提升.還會增加注入電力系統的諧波和負序。這樣一來。影響了電氣自動化系統的資源利用率、降低了電力系統的安全性和系統的總體效益。根據現有的電氣自動化系統研究.我們可以知道 .其中較為明顯的主要有 三個問題，諧波、負序和無功。雖然目前國外已經有了不少對這些問題的研究結果。但是，對于我國這個人口大國來說，電氣自動化在供電所應用的壓力非常大.其中非線性因素帶來的不可控問題更為嚴重了。近年來.出現的一些較為嚴重的大型電機廠組事故等.給企業和社會帶來了巨大的經濟損失.通過引入無功補償技術.能夠達到解決電氣自動化系統非線性等問題。

　　2 電氣自動化中應用無功補償的現狀

　　近些年，我國對電氣自動化中的無功補償技術做了很多深入的研究，為了構成有效的濾波通路、濾除諧波、降低負荷，提高電氣的功率因數.其中很多無功補償技術的引用目的都是在基波下牽引負荷的感性無功功率。這些無功補償技術主要有以下種：

　　(1)真空斷路投切電容器 ，此設備簡單且投資小，但是在合閘的時候會產生過高的電壓，容易導致設備發生損壞，而且對于這個設備 ，不能有過于頻繁的投切。因為它受到開關壽命的限制。

　　(2)可控飽和電抗器 ，這個設備是通過對電抗器飽和程度的調節來改變整個回路的電流.主要讓并聯濾波器中的多余容性無功功率被感性電流抵消從而達到平衡點。此設備的特點是可以再電氣自動化系統中長期投入.但是，它會產生諧波.噪聲較大，對設備來說也會產生一定的損耗。

　　(3)有源濾波器 此設備是的使用目的是讓電力電子裝置負產生與負序電流和諧波電流相反的電流，使得其滿足電源的要求，互相抵消。這種方案的有著調節速度快 、補償靈活 、不會和系統產生諧振現象等優點 .但是其設備的價格比較昂貴 .

　　(4)有源濾波器和無源濾波器 ，這個設備是以有源濾波器產生的電流和負荷中諧波電流進行中和，相互抵消，最終達到滿足電源要求。其特點是充分利用了有源補償和無源補償的可控性和靈活性。雖然，無功補償技術在我國已經得到了比較廣泛的應用，但是電氣自動化設備中的問道使得我們對無功補償技術的研究必須有更深的研究 。

　　3 無功補償技術在電氣自動化應用中存在的問題和解決的方法

　　首先，電氣自動化系統中的諧波會大幅度的縮短無功補償裝置中電容的壽命。雖然當前無功補償技術中的電容器已經均具備了較好的抗諧波能力，但是個別無功補償技術裝置在運行的過程中，自身也會產生諧波 ，一旦系統內部的諧波超過了電容器能夠承受的最大限度，便會對其造成嚴重損害，甚至導致無功補償設備無法正常工作。

　　其次,由于我國應用于電氣自動化中的無功補償技術的發展年代較晚，因此技術還存在著一定的缺陷，需要不斷的進行完善。當前，我國電氣自動化中無功補償的容量配置依然存在有一定的不合理現象，很容易導致電氣自動化系統在的運行的過程中發生安全問題。引發該問題的主要原因是，由于技術水平和實際經驗的限制，無功補償裝置在配置的過程中會出現個別漏洞，令電氣自動化系統中的電路在高負荷時功率因數過低，而低負荷時叉出現過補償的現象 ，從而使無功補償技術的效果大打折扣 ，嚴重的甚至會對電氣自動化系統的正常運行產生干擾。因此，我國在將無功補償技術引入到電氣自動化建設的過程當中，需要高度童視無功補償技術在配網中的應用，以減少電流在流通過程中發生的損耗。節約能源的目的，同時還可以起到降低變壓器負荷的功能，能夠對我國的電氣自動化建設起到良好的推動作用。

　　另外，在將無功補償技術應用到電氣自動化當中時，應當時刻結合電氣 動化系統的具體情況，對不同的系統進行對號人座 ，根據系統自身的特點和系統功能的要求選擇恰當的無功補償技術，以期最大限度的確保每一個區域技術應用的合理與安全。 最后，在電氣自動化中應用無功補償技術時，要加強用戶側無功補償的控制管理、降低線路節能損耗的宣傳力度，提高用戶對無功補償技術的認識 ，進一步推廣無功補償技術 ，降低電氣自動化系統的耗電量 。

　　4 應用效果分析及發展趨勢

　　4.1 應用效果

　　無功補償技術在電氣自動化中的應用得出的結論有以下兩個方面：一方面 ，在新階段，為了提高電氣的功率因數以及降低負序 ，同時構成有效的濾波通路 以濾除或抵消指定諧波，無功補償技術和諧波綜合治理方法給我們帶來了新的技術方向;另一方面基于不同無功補償技術裝置具有不同適應性，我們需根據實際情況需要選擇最佳的無功補償方案。

　　4.2 發展趨勢

　　根據用戶對無功補償技術要求的變化情況，以及當前我們研究的基本現狀 來看，未來的技術發展方向主要呈現以下幾大發展主流趨勢：一是在低壓供電系統的無功功率補償領域內以無涌流電容投切器為代表的智能控制型裝置，是下一階段的主流趨勢;二是靜止無功補償領域內VG三相橋式變流裝置，將是人們研究的重點方向;三是新型的動態抑制、無功補償電力電子裝置電力有源濾波器向大容量，高頻化方向發展，是最有前景的方向。

　　結語

　　隨著我國電力電子技術和控制技術的不斷發展，將有更多的具有無級調節能力的無功補償裝置被設計并投入生產使用，這些裝置能夠有效的滿足市場的 需求，快速，靈活地對系統進行無功補償，降低電氣自動化系統的能耗，確保系統的運行穩定與使用安全，更好的推動我國電氣自動化行業的發展。

　　參考文獻

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