试析无功补偿技术在电气自动化中的应用

摘 要：随着科学技术的发展，电气自动化的技术也得到了充分的发展，无功补偿技术也被运用到电气化的应用体系之中。本文正是基于该话题而展开了相关的论述，着重阐述了无功补偿技术的发展现状及其运用情况。

关键词：无功补偿；电气；自动化

中图分类号：TD611+.2 文献标识码：A

1分析电气化铁路无功补偿技术的发展现状及其应用情况综述

从实际运用的角度而言，国内电气自动化技术及其设备的运用程度呈现出递增的趋势，其运用的广度也较大，譬如，高速电气化铁路的牵引系统以及供电变电所等。当然，从电气设施中的单相电力牵引负荷的角度而言，如若其变化的程度过大，就会出现负面影响的后果。由于本身具有非凡的复杂程度以及非线性的因素，这也会造成无功功率的递增以及电力系统的负序强化以及加大谐波含量的后果，同时，涉及的范围内容也因此呈现出扩大的趋势，并会对电力设施的安全性能产生一定的威胁。因此，电气自动化在整个电气体系中的重要性不言而喻。这也是本文研究的一个重要的原因所在。通过研究分析，我们可以进一步地得出关于电气化技术及其设备设施特征及其相关负荷的结论，得出关于无功、负序以及谐波等特点的综合性补偿结论。就铁路单相交直体系来看，无功、负序以及谐波等是其中最为棘手的问题。若再从全球的发展趋势看去，一些国家已经取得了一定的成效，诸如IEEEStd519、英国的ERG513和ERG弘等。再从我国的发展现状来看，电气自动化的程度也呈现出强化的趋势，同时，变电所的容量也在原先的基础上增大。当然，措施本身所包孕的运用价值较大，但非线性因素的干扰介入，也暗示着不能成功的最后结局，当然，也同时存在着较大的安全隐患。

从最近几年的情况来看，由于借鉴了国外的先进技术，国内的电气自动化铁道变电所也越来越重视无功补偿技术以及谐波综合治理方案，其中也包含了大部分的关于基波环境下的补偿牵引负荷的感性无功功率，因此，这可以有效地强化电气的功率因数、降低负荷和相关的滤波通路、滤除、抵消指定谐波等内容。

然而，若从无功补偿技术的实现途径上而言，又有不同的特征。

2真空断路器投切电容器现状分析

该设施具有简易、投资数额不大的优点，但同时，也存在着一些不足之处：譬如，最为明显的特点之一便是在合闸之际，电容器上会出现极强的过电压，从而对相关的设施产生一定的干扰影响。出于开关寿命时限的考虑，不能过度地进行投切的过程，进而保障动态性的补偿。

3　固定滤波器

3.1固定滤波器以及晶闸管调节电抗器。

对反并联晶闸管以及电抗器做好串联的工作，从而有效地消除滤波器中多余的容性无功补偿电流部分，使其达到平衡的状态，从而与功率因数达成内在的一致性。

从特征而言，固定滤波器的使用期限较长，但所需的晶闸管数量并不多，响应的速度也达到一定的标准。当然，其不足之处也比较明显，即会出现谐波的现象。

3.2固定滤波器以及晶闸管调节变压器分析。

从实际的运用情况来看，这两种器材所运用的程度并不广泛。从内在的原因来看，由于所采用的主要是高漏抗变压器来展开工序的，因此，消耗的功率也比较大。

3.3固定滤波器、可控饱和电抗器。

从工作的方式来看，对饱和电抗器的磁饱和程度大小的调节是最为关键的步骤，其目的在于改变流入回路的感性电流变量，从而消除由于感性电流和滤波器并联之后所产生的无用功率，让二者达成内在的动态平衡。

就特征而言，其特点在于由于固定滤波器的并联滤波效应，从而达到长期投入的效果。其不足之处在于谐波现象也会同步地出现，因此，也会对设施造成一些不必要的损失。此外，在工作的过程中，还会出现噪音现象。

4　有源滤波器

4.1有源滤波器。

从工作效率的角度来看，有源滤波器根据的是将电力电子装置所产生的负荷谐波电流与负序中的谐波电流加以中和，从而达到总谐波以及无功电流和谐的要求。

从具体实施的方案特征而言，整个补偿过程显得比较灵便。同时，就调节的速度而言，也显得比较迅速，并不会出现谐振的现象。若说不足的话，那就是电力电子设施的价格并不便宜。

4.2固定滤波器、电容器以及电抗器的调压过程。

该过程的展开，主要是借助于调节降压变压器的低压侧母线电压，同时也需要将低压母线上的滤波器或者电抗器电压加以连接，其目的在于改变无功出力的现状。同时，在整个调节的流程中，借助于品闸管通断以及分接开关的无载调整，进而达到非受限制性的效果。

当然，在具体的运用过程中，可以切实地通过加载的方式来达到稳定无功率及其滤波的效果。

4.3有源滤波器以及无源滤波器区别。

就无功补偿技术的应用角度来说，仍旧处于启蒙时期。在消除有源滤波器以及负荷中谐波电流谐波电流矛盾的前提下，达到满足总谐波电流的要求。就特征的角度而言，达到无源补偿大容量以及有源补偿的灵便性、可控性的目的。

就国内发展的现状而言，虽然已经有很多无功补偿技术得到了广泛的应用，但是国内相关专业却出现了复杂化的发展趋势，包括单相电力牵引负荷的不断复杂化、非线性因素的强化。

5　从已获得成果经验的归纳总结

上述的理论分析对电气化铁路相关的无功补偿技术进行了一定程度的分析，我们可以得出如下的一些关于无功补偿电气自动化应用的相关结论：

首先，无功补偿技术的出现及其成熟并不是单一性的，而是与电气自动化中相关的设施密切相关的，包括单相电力牵引负荷的改变日趋多元化，同时，非线性的因素也在逐渐地强化。这些都是今后研究的主题。

其次，相关主题的研究也已经进入到了新的阶段。为了达到强化电气功率因数、降低负序的目的，同时，为了达到有效的滤波通路的目的，抑或是滤除、抵消指定谐波的目的，一些电气化的铁道变电站也积极地设计一些相关的运用规划。

最后，在具体的运用过程中，可以采纳谐波注入式并联混合有源滤波器的无功补偿等技术，从而达到充分利用有效资源的目的。其优点主要有2个：无源补偿大容量、有源补偿灵活性以及可控性。

参考文献

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