【工学论文】探讨电气自动化中无功补偿技术的合理运用

 【摘要】电气自动化不仅给人们的生活带来了极大的便利,比如通过自动化实现的微波炉、点灯开关技术,而且还给科学研究提供了进一步的技术支持,因此电气工程自动化的应用已经十分普遍。随着电气自动化的研究的不断深入,电气自动化技术得到了迅猛的发展,并且电气自动化设备也愈来愈多地融入到到人们的生产实际中。同时，人们还研究开发出许多提高自动化设备工作效率的技术，使得电气自动化设备不仅更加的节能方便，还同时具有更高的效率。然而，无功补偿技术是一项发展前景广阔的技术，本文主要研究了无功补偿技术在电气自动化领域的具体应用,通过分析电气自动化中的无功补偿技术的应用，讨论得出无功补偿技术的相关特点,再结合不同的特点有针对性地将其应用于电气自动化技术，总结出无功补偿技术在电气自动化中的未来发展、应用方向。

【关键词】电气自动化 无功补偿 合理运用

近年来，由于我国市场经济的快速发展、科技水平的不断提高,电气自动化领域也取得了极大的发展成果,应对电气自动化的技术改进措施也越来越多。而且,电气自动化学科领域的分类也越来越细，使得电气自动化已经从其他学科中分离出来，形成一门独立的学科。因此，人们也对电气自动化方面不断进行专项的研究,使得电气自动化技术不断完善发展,并且大量的电气设备趋向自动化，与人们的生活紧密相连，正被越来越多地应用在人们的日常生活或者科学研究当中,还有相当一部分技术与电气自动化相结合（如智能化控制）也在越来越多的开发应用。但在如今的形势下,电气自动化领域也存在不少问题需要解决，其中较为严重的当属单向电力负荷带来的诸多负面影响。而无功补偿技术能够有效降低甚至消除单向电力负荷所带来的负面影响。因此，无功补偿技术在电气自动化中的应用越来越普遍，也越来越受到人们的重视。

1.无功补偿

无功补偿的基本原理是根据不同的电器的运行特征，依据无功补偿技术减少电压波动，并能稳定在设备的额定电压附近，从而降低用电设备中由于无功功率造成的电能消耗，使得电力系统得以高效应用。无功补偿技术作为电气保障自动化系统安全平稳运行的重要措施，它的作用在于不仅能够有效的提高电网系统的运行质量，还能降低电网系统的电能损耗，实现低电能成本运行，高质量应用的目的。

无功补偿技术的诸多优点,人们越来越重视无功补偿技术,对无功补偿技术应用于电气自动化领域的研究也越来越多。研究这种应用还需要对目前使用的无功补偿技术进行进一步的分析,具体总结有以下几种无功补偿技术:

1.1．电抗器

电抗器具有两种状态，即饱和状态和非饱和状态，这两种状态下电抗器都能够实现实时监控功能,所以生产实际中，可以通过电抗器的饱和状态相应的调整电气设备的电流回路。并能做到将并联滤波器中的无功功率和感性电流抵消。电抗器的使用能够做到无需长期停机维护，长期用于电气设备的使用,而且工作效率很高。但也存在缺陷，使用中由于电抗器的物理噪声过大,对周围环境造成较大的影响，而且电抗器还会发出谐波,如果长期使用，将会对电气设备产生不良影响。

1.2.投切电容器

投切电容器的优点在于设备构造简单,而且成本不高,实际使用当中时只需投入极少的资金就能实施工程,而且设备的安装也十分方便,不需要由专门的技术人员来安装。不过这种设备也有缺点,一旦电压的突然增大,将会使设备严重损坏,而且由于设备的投切寿命较短,大频率的投切操作无法实施。

1.3.滤波器

滤波器有两种，分为有源滤波器和无源滤波器,通常生活中所使用的都是有源滤波器。它能够使得电子装载发出的电流，与谐波电流相反,进而抵消掉设备产生的电流和谐波电流,从而降低谐波带来的不良影响,实现电源的基本要求。这种有源滤波器的突出优点在于调节速度快、补偿方式灵活，缺点在于设备所需成本较高,需要投入较多的资金。

2.电气自动化无功补偿的意义

随着我国经济的不断发展以及我国机电一体化的不断深入，电气自动化已经成为了电力系统发展中的主要方向。相应的，电气自动化无功补偿技术也逐渐应用于其他各个领域之中，已经成为电气产业的支柱产业和后勤保证。电气自动化无功补偿技术具有的意义可分为以下几点：

2.1．提高了系统稳定性

电力网由无数电力线构成，分为低、中、高三种模式，其中高压电网和低压电网的电压具有流动性而且不能够稳定运行。而电气自动化无功补偿技术能够提高电力系统的稳定性，使电网整体运行变得更加安全高效，并能大幅的提高电气系统作业的质量。根据工程的具体运行情况，分配适当的调压器，将能有效提升电力系统的整体输电能力，还能提高系统的抗干扰性能。

2.2．保护用电器安全

在电气自动化领域，采用无功补偿技术不仅能够为整个系统增设一些静止无功补偿器，适当改善电网电压，还能够保护电气自动化领域中的总电容器、电抗器等用电器的安全，有效避免因高次谐波产生的局部过热进而损害用电设备的现象发生；

2.3．提高功力因数

电气自动化无功补偿技术还能够适当的提高电网以及负载的功率因数，减少有功功率的损失，实现最大程度的降低电气设备所需的电容量，从而给电网减少不必要的经济损失，提高了电网运行效率。

2.4.三相功率平衡

电网中遇有三相负载不平衡的，采用无功补偿技术能够实现对三相视在功率的平衡作用。总的来说，将无功补偿技术合理的运用在电气自动化中不仅能够适当的提高整体系统的性能，还能实现电力系统较好地抗干扰性。

3.电气自动化中无功补偿的应用

3.1方法介绍

实际应用当中，人们利用斯科特变压器，先对电气自动化设备进行供电,再加装滤波补偿装置,这将有效提高电气设备的功率因数。关于设备的连接，这种装置主要通过将电容器和电抗器相串联,进而将电气设备由变压器而连接到牵引绕组上,进而使得无功率电流能够返回电网。

3.2方案选择

电气自动化无功补偿技术,通常采用的方案是：对有源滤波器进行混合并联从而形成混合电路。这种方案不仅能够解决电力牵引负荷的问题,对大型电气自动化设备也能相互协调实现电网的无功补偿。

3.3.分散式电容器

电网中采用分散式电容器,能够实现对电气设备的无功分散补偿。无功分散补偿的作用在于有效缓解存在于城镇电网中的无功补偿欠缺情况,因此很多地区的电网都安装了分散式电容器。大量的运行实践表明,无功分散补偿方式有许多优点,不仅对于设备的安装和维护没有明显的阻力,工作难度低,而且安装时也不需要投入大量的资金;而且这种补偿方法对于系统运行十分稳定,故障率较低,因此将其广泛应用于电气自动化设备。

4.结语

大量的实践证明表明：无功补偿技术，不仅有效的减少了电气设备中由于无功功率造成的电能损耗，还进一步提高了电气设备运行的稳定性。电气自动化应用无功补偿技术时，需要时刻结合电气系统的具体情况，根据不同的电气系统进行对号人座，再由系统特点和系统功能选择合适的无功补偿方式，从而实现最大限度的保障每一个区域技术应用的合理性与安全性。电气自动化无功补偿技术不仅使得电气自动化的系统的稳定性提高，还节约了大量资源，减少了整个系统不必要的能源消耗，还能在一定程度保障电气自动化系统中电容器等用电设备的安全，因此还要不断研究，努力提高无功补偿技术，在电气自动化的应用领域做出其应有的贡献。

参考文献

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