(云南省昆明市650000)
摘要：随着我国经济的迅猛发展，电气自动化技术的发展也越来越快，电气自动化系统设备中的单相电力牵引负荷变化复杂和非线性因素增强，往往为设备带来了一定的影响。为了优化企业的电气自动化，我们有必要对电气自动化中的无功补偿技术做出深入的研究与分析。本文介绍了电气自动化发展中应用无功补偿技术的意义和应用现状，并提出了合理应用无功补偿的策略。
关键词：无功补偿技术；电气自动化；应用分析
一、电气自动化发展中应用无功补偿技术的意义
伴随着我国经济水平和科技水平的逐年提高，电气自动化领域也在发生着日新月异的变化。在高铁牵引系统、变电站中都应用了电气自动化技术，但是在电气自动化技术的具体应用中仍然存在着单相电力牵引的负荷变化复杂的问题，这些问题在造成无功功率提升的同时还能增加注入电力系统的负序和谐波，因此，对电气系统的资源利用率产生一定的干扰，继而提高了电力系统的安全风险，使得总体效益降低。依照电气自动化系统目前的研究现状，在其中比较突出的有无功、负序和谐波三个问题。当今国外对这些问题的研究已经有了一些成果，然而，我国人口数量众多，电气自动化在供电所应用的压力很大，由于非线性因素产生的不可控问题尤为严重。近些年来，一些大型的电机厂发生了比较严重的安全事故，为社会和企业带来了严重影响和巨大损失。在电气化系统中引入无功补偿技术，可以有效解决电气自动化系统出现的非线性等问题。
二、电气自动化中应用无功补偿的现状
目前，我国专业技术人员对电气自动化中的无功补偿技术进行了大量的研究工作，为了滤除谐波、构成有效的滤波通路、提高电气的功率因数、降低负荷，其中应用的很多无功补偿技术均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五种：
（一）真空断路投切电容器
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，在合闸的时候往往会产生过高的电压，可能会导致设备发生损坏。此外，因为它受到开关寿命有限，所以不要有过于频繁的投切。
（二）可控饱和电抗器
此设备通过控制调节电抗器的饱和度来改变整个回路的电流大小，在回路中产生的感性电流可以和滤波器所多余的电容性进行相互抵消，进一步实现电流平衡。在电气自动化系统中，此设备可以作长期投入，它的主要弊端是噪声较大、产生谐波，对设备来说也会产生一定的损耗。
（三）有源滤波器
此电子设备的使用目的是让电力电子装置产生与负序电流相位相反的电流以及和负荷中的谐波电流，使两种电流得以互相抵消，最终满足电源的使用要求。虽然此电子设备的价格很昂贵，但是其补偿技术具有灵活性，调节速度也很快，并且与系统不会发生谐振现象。
（四）固定滤波器、电抗器的调压
此设备与电抗器调压设备主要通过连接低压母线上的滤波器或者电抗器，调节降压变压器的低压侧母线电压来进行调节，从而达到改变无功出力的目的。在调节的过程中，利用晶闸管通断和分接开关的无载调节，实现提供稳定的无功功率和滤波作用。
（五）有源滤波器和无源滤波器
此电子设备是以有源滤波器产生的电流和和负荷中谐波电流进行中相互抵消，最终满足电源对总谐波电流的要求。此方案的特点是有源补偿和无源补偿的可控性和灵活性得到了充分利用。虽然无功补偿技术在我国已经得到了比较广泛的应用，但是电气自动化设备中的一系列问题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。
三、合理应用无功补偿的策略
（一）分析电气自动化中无功补偿的基本方式和方向
电能质量是供电系统中一个非常重要的评价标准，电压是电能质量的最核心的影响因素。电气自动化系统中多是由于功率问题和阻抗因素产生的无功状况，从而导致电网无功。无功补偿在电气化铁路中的主要应用方式是AT供电方式，SCOTT变压器，用晶闸管电子开关来控制电容的投切，以目前来看，这个策略在铁路上的应用，很大程度上降低了较长辐射路线上存在的负序问题。
（二）电气自动化系统中应用无功补偿的共性问题
无功补偿技术在降低了资源浪费的可能性的同时也提高了电气自动化系统的安全性，全面提升了其应用的经济效用，有效降低了事故处理预算。现阶段，我国的无功补偿技术多应用于多变电站等方面，
发电厂传出的无功电流流入变电站，经线路向低压线路传输时，形成了无功电流的远距离传输。在此情况下，需要在变电站的不同区域做无功补偿，通常，220千伏的变电站具有很多的无功调节功能，应区域不同，其调节的容量也不相同，最高峰的负荷功率大约为0.98，所以，变电站的无功补偿应用需根据实际情况合理地对变压器进行调整和补偿，同时制定具体细化的应用方案以提升无功补偿技术的应用效果。
（三）采先进的技术及管理方式
并联混合式有缘滤波的无功补偿方案是现阶段我国相对先进的混合式解决方案，此种方案可以有效解决因电力牵引负荷的不可控变化所带来的电力滤波器补偿量过大的问题，同时这个方案也可以协调大型电气自动化系统的补偿技术。其主要通过APE和LC的混合，对谐波进行注入式的无功补偿。此方案的投资成本较低，但效益很高，适合应用于低压电网。
为了达到无功分散补偿，在电网的电力线路中要以分散的方式安装电容器组。为了解决农村电网中存在的无功补偿问题，已经有一些地区先后建立了试点，实行了对配电变压器进行无功分散补偿的尝试，通过几年的实际运行，证明其在提高农网力率方面卓有成效，而且安装和维护均比较方便，投资成本少，运营安全。这种分散补偿与在变电站和高压线路上采用集中补偿的方式相比更接近于负荷末端。
如果实施无功分散补偿，那么需分以下步骤进行：
确定补偿方案
配网无功分散补偿的补偿对象是配电变压器，安装于配电变压器低压引线位置，由于其电容器的容量较小，合闸涌流可以忽略不计，
过电压所产生的影响，也不需要配置保护装置，和配电变压器一起投撤，再经由变压器低压绕组进行放电；对于配电变压器的小型分散补偿电容器的配备，其参考的数值主要是变压器空载状态时的无功功率Qo，尽可能使电容器容量Qc≈Qo；用户补偿由电动机等设备产生的无功。
2、安装
通常情况下，低压电容器安装在配电变压器低压出线杆的横担位置，当电容器体积较大时，也可在低压出线杆位置另外安装一个小支架加以固定，安装完毕后，配电变压器低压引线和电容器出线头相连接。为保证安装顺利，在相关数据资料的基础上，确定电容器的规格、数量等，并作出最终预算。
结语
电气自动化技术的发展有效的促进了工业生产效率的提高，对于社会经济的发展和进步带来了积极的意义。电气自动化技术在应用的过程中也会带来一定的弊端和不利影响，通过在电气自动化设备中应用无功补偿技术，能够有效的提高电力系统运行的安全性和可靠性，同时也降低了电力资源的浪费，促进了电力企业经济效益的提高。
参考文献
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