孫誠

摘 要：隨著電氣自動化技術(shù)快速發(fā)展，對自動化設(shè)備綜合性能也提出更高的要求。然而現(xiàn)行自動化系統(tǒng)運行中，因有單項電力負荷變化問題存在，會使非線性因素不斷增加，影響電氣自動化目標的實現(xiàn)。在此背景下，便提出無功補償技術(shù)的應用，其對于電氣自動化的優(yōu)化可起到突出作用。本文將對無功補償技術(shù)應用于電氣自動化中的意義、應用現(xiàn)狀以及實現(xiàn)策略進行探析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；無功補償技術(shù)；應用

在電氣自動設(shè)備不斷應用于各行業(yè)領(lǐng)域的背景下，以往采用的靜態(tài)無源濾波以及無功補償裝置將難以適應諧波問題處理要求。此時便需將動態(tài)無功補償引入，通過對基波無功的跟蹤與諧波無功的消除，達到綜合補償目標。但如何在電氣自動化中使這種無功補償?shù)靡詫崿F(xiàn)，又成為困擾無功補償技術(shù)運用中需考慮的重要問題。因此，本文對電氣自動化中無功補償技術(shù)應用研究，具有十分重要的意義。

一、無功補償技術(shù)應用于電氣自動化中的意義

電氣自動化技術(shù)快速發(fā)展下，逐漸被用于較多領(lǐng)域中，如高鐵牽引系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)等方面。但電氣自動化在發(fā)揮其基本功能中，多面臨單項電力負荷問題，其極大程度上會提高無功功率，很可能有更多諧波與負序問題在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)。這樣自動化系統(tǒng)實際運行中，資源利用率難以得到保障，且系統(tǒng)在可靠性、安全性等方面都會下降。

以電力系統(tǒng)為例，其在引入自動化技術(shù)中出現(xiàn)的問題集中表現(xiàn)在無功、負序與諧波等問題方面，加上非線性因素的存在，更使電氣自動化應用面臨較大的壓力。如目前較多供電企業(yè)中出現(xiàn)的電機廠組事故，不利于供電企業(yè)綜合效益的提高。此時，將無功補償技術(shù)引入，其在對系統(tǒng)基波跟蹤的同時可使諧波無功問題得以消除，綜合補償負序、無功與諧波，并使系統(tǒng)非線性問題被有效解決[ 1 ]。

二、無功補償技術(shù)應用于電氣自動化中的現(xiàn)狀

現(xiàn)行關(guān)于無功補償，其在應用于電氣自動化過程中，為使電氣功率因數(shù)得到提高，主要采取降低負荷、諧波濾除以及濾波通路等措施，負荷無功功率會在基波運用下被牽引。其中涉及的無功補償技術(shù)要求引入配套的設(shè)備，具體表現(xiàn)在：

第一，電抗器。該類型設(shè)備主要通過調(diào)節(jié)飽和程度，使回路電流得以改變，通過感性電流，使容性無功功率被抵消，應用優(yōu)勢較為明顯。但需注意在應用中也存在一定不足之處，如產(chǎn)生噪聲較多，且有諧波問題存在，不利于設(shè)備損耗的控制。

第二，投切電容器。其在應用中優(yōu)勢主要表現(xiàn)在投資小、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單等方面，然而由于合閘中有過高電壓產(chǎn)生，很可能造成設(shè)備受損，所以無功補償實現(xiàn)中存在較多問題。

第三，有源濾波器。無功補償中有源濾波器的應用旨在相應的電流，其與諧波、負序等電流保持相反，這樣可達到抵消的效果。應用中在補償方式上較為靈活，可快速完成調(diào)節(jié)過程，而且不存在諧振情況，但由于投入成本較高，所以并未得到廣泛應用。目前電氣自動化領(lǐng)域中在運用有源濾波器的基礎(chǔ)上，也將無源濾波器引入其中，主要借助其靈活性與可控性特點，以此達到無功補償目標。

除此之外，為對無功出力進行改變，通常也可考慮通過調(diào)節(jié)變壓器母線電壓方式，借助通斷開關(guān)、晶閘管達到調(diào)節(jié)目的，進而保證無功功率較為穩(wěn)定[ 2 ]。

三、無功補償技術(shù)在電氣自動化中實現(xiàn)的策略

（一）無功補償共性問題

技術(shù)應用下，可使資源浪費問題得以解決，且對系統(tǒng)安全性的提高可起到明顯作用。以變電站中無功補償?shù)膽脼槔话阕冸娬驹诮邮諢o功電流的基礎(chǔ)上，會向低壓線路傳輸，此時便產(chǎn)生遠距離傳輸問題。對此可考慮做好無功補償區(qū)分工作，需注意這種區(qū)分操作應以實際情況為依據(jù)。如220kV變電站，其本身在無功調(diào)節(jié)方面優(yōu)勢較為明顯，若從負荷功率因素角度看，通常能夠達到0.98的最高峰值。

由此可見，將無功補償應用在變電站中，需對不同分區(qū)采取不同的控制措施，滿足調(diào)整與補償變壓器的要求，確保無功補償效果達到最佳。

（二）無功補償應用方向與方式

現(xiàn)行電力系統(tǒng)建設(shè)中，對衡量電力系統(tǒng)的標準多界定在電能質(zhì)量層面，而影響電能質(zhì)量的關(guān)鍵又在于電壓方面，所以無功補償應用下應做好電壓控制工作。從現(xiàn)行自動化系統(tǒng)無功情況看，其產(chǎn)生的原因一般表現(xiàn)在功率因素、阻抗問題方面，因此無功補償應用下需對這些問題進行解決。

另外，無功補償應用中，其在鐵路領(lǐng)域中，所選用的變壓器主要以SCOTT為主，將AT供電方式作為主要方式，且在電容投切控制上主要以晶閘管開關(guān)為主，對于輻射線路負序情況可有效控制。因此，這種無功補償方式可被引入到鐵路電氣自動化系統(tǒng)中。

（三）無功補償有源濾波

針對濾波器補償量較大問題，可采取的無功補償方案集中表現(xiàn)在有源濾波方面，其在實現(xiàn)過程中會混合APF與LC，將無功補償注入到諧波中，既可保證具有較高的投資性價比，對于低壓電網(wǎng)也較為適用。同時，為使無功分散補償?shù)靡詫崿F(xiàn)，也要求將電容器組裝設(shè)于電力線路中，其優(yōu)勢在于投資成本低、安裝工序簡單且檢測維護較為容易。需注意的是在無功分散補償實現(xiàn)時，應按照相應的步驟實現(xiàn)，包括補償方案的確定與具體安裝過程。其中在補償方案確定中，要求在補償對象上進行明確，如配電變壓器，其在無功補償中要求做好相關(guān)的補償數(shù)值計算，包括空載狀態(tài)下變壓器的公共功率以及電容器容量等。而在實際安裝中，主要需將電容器裝設(shè)于出現(xiàn)干橫擔處，并通過支架對其進行固定，在此基礎(chǔ)上連接電容器出現(xiàn)頭、低壓引線，完成整個安裝過程。這樣在保證電容器安裝合理的情況下，才可使無功補償目標得以實現(xiàn)[ 3 ]。

四、結(jié)論

無功補償技術(shù)的引入是提升電氣自動化水平的重要保障。實際應用無功補償技術(shù)中，應正確認識其基本特征與應用意義，判斷當前不同無功補償裝置運用下的優(yōu)勢與不足，同時注意在實現(xiàn)過程中將可能涉及的問題逐一解決，進而達到無功補償目的，推動電氣自動化發(fā)展。

參考文獻：

[1] 金永旺.對無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用分析[J].科技致富向?qū)В?012，14：349+370.

[2] 張建平.淺談無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用[J].機電信息，2012，06：10-11.

[3] 李瑾，吳燕.對無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用探討[J].科技與企業(yè)，2013，19：312.