無功補償技術在電氣自動化中的應用分析

1、無功補償技術在電氣自動化中的應用分析摘 要： 隨著社會主義經濟的高速開展， 我國的電氣自動化技術也得到了很大的開展。但是電氣自動化技術本身也存在一些缺點， 導致電氣化系統(tǒng)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展的改進型應用。本文闡述了電氣自動化中應用無功補償技術的現狀及無功補償技術存在意義，提出了在電氣自動化中合理采用無功補償技術的措施，以期為我國電氣自動化產業(yè)的進一步開展提供有力參考。關鍵詞： 無功補償技術； 電氣自動化； 應用分析中圖分類號：F407 文獻標識碼： A隨著經濟與科技的共同進步， 電氣自動化技術也產生了日新月異的開展， 建筑數量不斷增多，居民用電量

2、不斷加大，導致人們對電網的無功要求也日益進步。假設無功功率過大或缺乏，會導致電壓出現劇增或劇降問題，很容易造成供電線路在使用過程中出現電力缺乏或電力不穩(wěn)問題，會對高級元器件及電力系統(tǒng)造成沖擊，導致電力系統(tǒng)解列甚至崩潰，使高級元器件造成嚴重損壞，從而引發(fā)大范圍的停電事故。無功補償技術的應用可以將電力的利用效率有效提升，對這一問題進展有效解決。因此，無功補償技術在社會許多領域和產業(yè)得到廣泛應用。一、無功補償技術的開展和研究現狀無功補償技術是指將無功功率電源安設在用電設備或用戶的變電所位置，使無功功率在電力系統(tǒng)中的流動發(fā)生改變，促進電力系統(tǒng)中的電壓程度大幅進步，使網絡損耗大幅減小，同時使配電線路中的

3、本錢得到有效節(jié)約，從而為電網運行中的平安性、經濟性和穩(wěn)定性提供保證。目前國際上的無功補償技術多圍繞著進步功率因數、減低負序， 組成更為有效的濾波通路， 從而對諧波進展過濾或抵消。國內外研究成果中最為顯著的有IEEE Std519、ERG5/3、ERG5/4、1000-3-6IEC：1996等， 國內在無功補償技術方面的研究較為滯后， 但國家也制定了相應的標準， 提出了具有廣泛適用性的無功補償技術方案和諧波處理措施，起到了進步功率因素、降低負序的重要作用，從而實現了濾除或抵消電氣自動化中的諧波的最終目的。目前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

4、時候會產生過高的電壓，容易導致設備發(fā)生損壞， 而且對于這個設備因受到開關壽命的限制不能過于頻繁投切。2、可控飽和電抗器。該設備通過對電抗器飽和程度的調節(jié)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，從而到達平衡點。此設備的特點是可以在電氣自動化系統(tǒng)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。通過此設備使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。這種方案的有調節(jié)速度快、補償靈敏、不會和系統(tǒng)產生諧振現象等優(yōu)點，但是其設備的價格比較昂貴。4、固定濾波器電容器和電抗器的調壓。設備通過連接

5、低壓母線上的電抗器或者濾波器、調節(jié)降壓變壓器的低壓側母線電壓來調節(jié)， 以到達改變無功功率的目的。這個過程的實現是通過加裝晶閘管分接和通斷開關來調節(jié)，實現提供穩(wěn)定的無功功率并實現濾波作用的。5、有源濾波器和無源濾波器。設備以有源濾波器產生的電流和負荷中諧波電流進展中和，互相抵消，最終到達滿足電源要求。 其特點是充分利用有源補償和無源補償的可控性和靈敏性。二、 無功補償技術應用在電氣自動化中的重要性科學技術與社會經濟的開展促進了電氣自動化的開展與應用?，F階段，電氣自動化技術在諸多產業(yè)與領域中都得到了廣泛的應用，如變電站、電氣化鐵路高速牽引系統(tǒng)等。然而在電氣自動化技術中還存在一些缺陷，尤其是在單相電

6、力牽引作用下產生的負荷復雜變化問題，在一些特定情況下，會導致電力系統(tǒng)中的諧涉及負序大幅增加，造成無功功率大幅進步，不僅會對電力系統(tǒng)運行的平安穩(wěn)定造成不利影響，還會降低電氣自動化系統(tǒng)資源的利用效率，使系統(tǒng)總體的經濟效益受到較大影響。從總體看來，在電氣自動化應用中，諧波、無功與負序是較為明顯的問題，而這些問題的解決都離不開無功補償技術的應用。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， 其中非線性因素帶來的不可控問題更為嚴重。通過引入無功補償技術， 可以到達解決電氣自動化系統(tǒng)非線性等問題，促進電氣自動化的開展。三、電氣自動化中合理應用無功補償的措施

7、1、對電氣自動化關于無功補償技術的使用需求進展深化分析電能質量是關鍵評價指標之一，供電系統(tǒng)中影響到電能質量的因素最為關鍵的就是電壓。在現階段電氣自動化系統(tǒng)中，較為普遍的無功狀況就是由阻抗問題及功率因數引發(fā)，導致無功狀況對電力系統(tǒng)整體造成較大影響。特定的電氣自動化系統(tǒng)往往對無功補償有特定的要求，在其中應用無功補償技術時，要在對電氣自動化關于無功補償技術的使用需求進展深化分析根底上，合理選取無功補償技術，從而促進電氣自動化系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性顯著進步。以我國電氣化鐵路為例， 對于無功補償的主要應用方式為AT供電方式， 采用SCOTT變壓器， 補償裝置安裝在電力機車上， 用來進步根底的功率因數， 構

8、造主要由串聯的電容器和電抗器組成， 電容的投切由晶閘管電子開關控制； 在牽引變電站的位置設置補償裝置和濾波裝置。這種解決方案在鐵路的短區(qū)段見的實際效果明顯， 但就我國鐵路的現狀來看， 較長的鋪設線路來看的卻可以大大降低負序問題， 不過牽引變電站的問題并沒有得到很好的改善。2、確定變電站無功補償的實際容量大小在確定變電站無功補償的實際容量大小時，應該充分認識到各地區(qū)實際情況的不同，變電站的調節(jié)也存在差異。在此根底上，采用無功補償技術對變電站的低負荷、變壓器加以無功補償，并借助電力行業(yè)的最新工藝、裝置及技術，合理配置補償容量。此外，還需要加強工作人員的技能培訓工作，盡量減少和預防無功回送現象的發(fā)生

9、。3、加強用戶側的管理力度通過加強用戶側的節(jié)能和管理力度，讓用戶充分意識到無功補償技術在電氣自動化當中的重要性作用，樹立正確對待無功補償技術與電能損耗關系的意識，可以從很大程度上從內部減少傳輸線路中電能的損失4、采用并聯混合有緣濾波器等一些先進的濾波技術和管理方式并聯混合式有源濾波的無功補償方案是目前國內較為先進的混合式解決方案， 這個方案有效解決了電力牽引負荷的不可控變化所造成的電力濾波器補償容量過大的問題， 這也是對一些大型電氣自動化系統(tǒng)的補償技術的協(xié)調式調整方案，這個技術是通過APF和LC混合， 對諧波進展注入式的無功補償。也有一些國內電廠應用有先進的FTFC晶閘管濾波裝置， 其工作原理

10、是通過利用諧波源負荷如各種變流系統(tǒng)的電力系統(tǒng)統(tǒng)中并聯上由電容器C和電抗器L串聯組成的交流濾波器， 當L-C濾波器串聯諧振頻率接近成低阻抗， 此時諧波電流5次在某一諧波如5次諧波頻率時， 那么形濾波回路被吸收，諧波電流不再此回路形成通路， 大量諧波電流在該返回電網， 從而減小了對電網的污染及各種危害。這種技術適用于低壓電網， 本錢相對較低， 效益與投資之間的性價比較高。5、注重無功補償技術在電氣自動化應用中的共性問題在電氣自動化系統(tǒng)中使用無功補償技術，不僅可以使系統(tǒng)運行平安性及穩(wěn)定性顯著進步，同時還會使資源浪費問題得到有效緩解，間接或直接的使電力企業(yè)的各方面投入有效降低。我國無功補償技術多應用于

11、變電站中，然而在發(fā)電機運行時，常會形成大量無功流向變電站中流動，通過變電站后向低壓線路中傳輸。在這一遠間隔 傳輸中，整個傳輸系統(tǒng)都會受到無功流的不利影響。供配電管理部門應該根據片區(qū)詳細用電量實際情況，結合變電站所需無功補償特點，通過變壓器及變低側負荷對無功補償方案進展調整，對補償容量進展合理配置，從而防止出現無功倒送現象。四、完畢語由于電氣自動化設備中的單相電力牽引力負荷的復雜變化以及其非線性因素增強 ， 使得無功補償技術的研究成為必要 。通過對無功補償技術在電氣自動化中的開展現狀及其應用分析，應用無功補償技術可以進一步進步電子自動化的運行效率，減少電力能源在傳輸過程中的損耗，充分實現了有源補償可控性和