浅析无功补偿技术在电气自动化中的技术应用

一、我国电子自动化发展的现状

自从我国改革开放以来，工业对于我国经济的发展起到了至关重要的作用，特别是随着现代技术的改革与创新，我国的工业已经基本上实现了自动化和智能化。特别是在电气行业，由于一些新型技术和设备的投入，我国电子自动化领域也得到了长足的发展与进步。不过由于我国在电子自动化领域的研究相较于国外发达国家来说还比较落后，所以在一些电子设备的应用上还存在一定的问题。特别是在中单相电力牵引负荷变化方面，由于非线性因素在不断的增强，所以无功补偿技术是我国电子自动化领域目前的主要研究方向。虽然说我国电子自动化领域的发展带动了许多领域的共同发展，譬如说高速电子化铁路、供电变电所等。但是中单相电力牵引负荷变化仍然是影响我国电气供电系统运行安全的主要因素。无功、负序、谐波都是世界范围内电子自动化领域研究的三大技术难题，不过相较于我国来说，国外一些发达国家在这些方面都已经了一定程度上的突破，譬如说英国的ERG513。我国起步相对较晚，但是在借鉴国外发达国家先进技术的基础上，我国对于电子自动化无功补偿技术的研究也在逐渐深入中。

二、我国无功补偿技术的发展现状及应用

虽然说我国对无功补偿技术的研究起步较晚，不过也让我们能够有效的借鉴国外现有的先进技术，从而对无功补偿技术有一个更清晰的认识和了解，以便于我们根据自身电子自动化的发展情况来把握无功补偿技术的改革与创新。对于电子自动化铁路变电所来讲，无功补偿技术的应用根据不同需求是有着不同的形态的。

（一）真空断路器投切电容器

真空断路器投切电容器本身最大的特点就是成本低且简单易于使用。当然，在低成本的条件下，真空断路器投切电容器必然会存在一定的缺陷。一般来说在进行合闸的时候，电容器会产生非常高的过电压，这种过电压虽然一次性对电容器不会造成太大的损伤，但是如果持续一段时间之后就会对电容器本身造成不小的损坏。而从开关的寿命上来看的话，真空断路器投切电容器是不允许频繁投切的，所以往往这种真空断路器投切电容器会在一定程度上影响动态补偿。

（二）固定滤波器和晶闸管调节电抗器

固定滤波器和晶闸管调节电抗器是通过将反并联的晶闸管与电抗器进行串联，然后让并联滤波器中多余的无功补偿电流与其进行抵消，进而实现一种平衡的状态，从而满足相关作业的需要。固定滤波器和晶闸管调节电抗器最大的特点就是滤波器是能够长期投入使用的，而且晶闸管的消耗数量也比较少，速度相对来说也能够达到一般的需求标准。所以综合来看，固定滤波器和晶闸管调节电抗器无论是在使用成本上还是使用的质量上都能够得到一定程度的保障，不过固定滤波器和晶闸管调节电抗器最大的问题就是会产生谐波现象，这对于无功补偿来讲会产生一定的影响。

（三）固定滤波器、可控饱和电抗器

对于这两个仪器在无功补偿方面的使用首先需要调节饱和电抗器，通过不同磁饱和程度来有效的改变感性电流，然后让这些感性电流与滤波器中的多余容性进行无功相抵，从而达到无功补偿的目的，实现平衡。这种无功补偿的方法可以说是建立在滤波器的长期使用效能上，不过这种无功补偿的方法问题稍多，不仅会产生谐波，而且还会产生噪音，对整个机械设备也会产生大幅度的损耗。

（四）有源滤波器

有源滤波器是通过电力电子装置产生一定的电流，这个电流是要求与负荷终端谐波电流和负序电流相位相反，以此来让彼此产生抵消。从而达到无功补偿的效果。在这种无功补偿方法中，补偿的效果产生是比较灵活的，而且相较于其他方法来说有源滤波器的无功补偿要比其他的方法更加灵活多变，速度也比较快，而且不会产生谐波现象，也就是说这种无功补偿方法是目前来说在任何方面上都比较满足相关作业需求的方案。但是唯有一点就在于相关的电力电子设别比较昂贵，在成本造价上必须要慎重考虑。

（五）固定滤波器、电容器和电抗器的调压

这种无功补偿方案实际上就是通过调节变压器低压侧母线的电压来改变原有的无功出力现象的一种方案。在调节的过程中，晶闸管的通断和分接开关的调节都会保证无功补偿的效果。虽然从客观的理论上来看，这种方案是不受到任何限制的，但是在客观实际的应用过程中我们发现是可以借助加装来为该方案提供稳定的无功功率，进而实现滤波的作用。

三、结论

综上我们能够看到，目前我国无功补偿技术在电气自动化领域已经有了良好的应用和发展。但是从客观的角度上来说我国对于无功补偿技术的研究是相对比较被动的。因为我国电气自动化设备在电力牵引负荷变化复杂方面的研究还存在明显的缺陷，甚至已经成为了我国电气自动化领域发展的阻碍。不过随着我国电气自动化领域近年来在无功补偿技术方面的研究不断深入，一些电气自动化铁道的变电站已经将无功补偿技术方面提出了许多应用方案，从而推动了我国电子自动化率领域的进一步发展。在上述内容中我们也已经对我国现有的无功补偿技术应用进行了比较全面的综合和归纳，希望能够对我国电气自动化领域未来的发展起到一定的推动作用。

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