电气化无功补偿技术应用

经济的快速发展带动了科学技术的进步，电气自动化的发展是在电力技术发展创新的基础上发展起来的，目前电气自动化技术的应用在社会的许多领域随处可见，高速电气化铁路的牵引系统。现代化的大型变电站、发电站等对电气自动化的应用都已趋向成熟。但是由于单相电力的牵引负荷变化复杂、也给高速电气自动化的发展带来了严重的阻力，通常表现在注入电力系统的负荷和谐波过多，这不仅会影响电力系统的安全性，而且造成了电力系统的资源利用有效率低，电力浪费严重等问题。无功补偿技术的开发和应用为这一问题的解决带来了不小的轰动。

1无功补偿技术的特点

1.1简单来说，无功补偿技术就是无功电压控制服务技术，指发电机机组向电网注入无功率，用来维持电力系统正常运行时，保证连接点电压波动在其波动范围内，使之能够受到良好的控制的电力系统服务技术。当电力出现故障时可用来进行无功支持以防止整个电力系统陷入瘫痪的状态。也就是说无功补偿技术就是在电力系统正常运行时吸收一定无功功率，在电力系统出现问题时用以维护电力系统短暂安全运行的一种现代电力维护技术。

1.2感性无功技术。电网中的很多电力设备都是通过电磁感应运行的。例如发电机组是线圈即发电转子在强磁场中运动切割磁感线而产生交流电，变压器也是通过电磁互感而使电压发生变化传输到相对较远的地方，从而达到减少在输送过程中电力损失的目的。电动机是在电磁场中通入电流，通电线圈在磁场中受到力的作用而运动的，电动机和变压器都是在强磁场中受到作用而发上电磁互感来实现电和磁之间的相互转化的，而在这样的转化过程中会形成的一个交变的磁场。电力设备在一个电磁互换周期内，所吸收的功率和释放的功率相等即没有发生电力的损失和消耗，这种没有发生变化的功率成为感性无功功率。

1.3电力设备在设计中安装的有固定容抗和阻抗的电容器和电感器，用来过滤掉一定的单调谐波。这种设备在设计时需要一定的技术，用于提高设备的功率因数，无功补偿技术的开发应用在这方面给予了很大的帮助。电气自动化的发展着实让给会发展增加了动力，然而社会的迅速进步也受到电力发展的限制，而限制电力发展的主要因素也是电力传输以及电能损耗问题，短暂的电力缺失是电力安全与设备稳定运行的一大难题，尤其是机器设备的发动起步阶段，对电力的短暂性的需求大增，影响了电力系统的稳定性。无功补偿技术为解决这种短暂性的电力缺失的难题提供了技术上的保障。

2无功补偿技术在电气自动化中的应用

电能的稳定性和安全性是评价电能质量的重要指标，是评价供电设备系统质量优劣的重要指标。而电压又是影响电能稳定性的重要内容，因此说电能稳定性通常就是说电压的稳定性。铁路交通用电由于都是滑动接触进行电力的传输的。在设备的接触处经常会出火花等，影响电力使用的安全性。消除火花解决这种安全威胁问题也与要用到电力系统的无功补偿技术。众所周知影响电力机动车辆的功率因数的因素来自于电力接触网、牵引机动车的电网的无功功率因数以及变电所对电力的瞬间稳定性能的调控能力这三方面的因素。同时变压器的阻抗和接触网的大小不同，也严重影响着电力系统的稳定性和安全性。例如在电力机车上安装过滤电磁波的装置可有效的减小外来电磁干扰，对机车的功率因数和机车稳定性的提高会起到很大的作用。

由串联的电抗器和电感器组成的电力系统的无功补偿装置，在机车和电网的接触上，以及调整电力机车使用过程中电力系统的稳定性上都有一定的优势。晶闸管电子开关对电力的保险性能可以起到了一定的保护作用，能够使电力机车在运行时不至于因不可抗力引起的电力系统的短暂性不足而陷入困境，即使电力系统本身出现短暂的不可调节时也能确保电力机车的稳定性。我国铁道电气电力系统采用SCOTT式变压器调节供电，在电力机车上配备有过滤电磁波的装置，减少了外界电磁对电力机车自动化控制的干扰，提高了电力机车的功率因数和稳定性能，确保了电力机车运行中的安全性。这种采用无功补偿技术解决铁路运输上的电力系统的弱性，弥补了电力系统本身的不足的例子多如牛毛。这样的技术及应用不仅在我国铁路运输电力系统很常见就在国外也是被大多数电气自动化设计者所欣然接受和采纳的优秀技术。

3无功补偿技术使用中的注意事项

大量无功功率从发电机组通过高压变电设备后输送至远方，再通过低压变电气将电压降下来供用户使用，然而这个过程会造成大量的无功功率损失，而且由于设备本身的局限性会出现电力稳定时无功潮流过剩，而高负荷时功率因数却明显偏低，低负荷时又出现过剩补偿的奇怪现象。无功倒送的现象也是电力系统的一大病害。尤其是对于一些采用固定电容器方式补偿的用户，出现无功倒送的现象会严重增大电路负担同时也会造成重大的电力损耗，对电力设备也有很大的损害。无功倒送的现象往往出现在负荷低谷时，避免在负荷低谷时无功倒送的现象的出现对电力设备，发电机组，输电线路都有很大的益处。应高度重视配网无功补偿负荷电流在通过线路、变压器时会产生功率与电能损耗的问题，功率因数越低电网所需功率就越多，线损就越大，应该加强注意。要严格结合片区情况仔细研究确定变电站的无功补偿容量，这对应付电力系统的突发事件有着极其重要的作用。能有效的减少传输过程中的无功功率的损耗，减少无功损失，在负荷低谷时不至于出现无功倒送现象。保护电路和电力设施。

伴随着电气化技术的进一步发展，无功补偿技术在电力系统甚至电气自动化整个领域都有着不可替代的作用，其优越性会逐步凸显。其应用前景也是一片光明，无功补偿技术对电气自动化领域的贡献将不止如此，还要有待开发其应用潜能。