電氣化無功補償技術應用

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經濟的快速發展帶動了科學技術的進步，電氣自動化的發展是在電力技術發展創新的基礎上發展起來的，目前電氣自動化技術的應用在社會的許多領域隨處可見，高速電氣化鐵路的牽引系統。現代化的大型變電站、發電站等對電氣自動化的應用都已趨向成熟。但是由于單相電力的牽引負荷變化復雜、也給高速電氣自動化的發展帶來了嚴重的阻力，通常表現在注入電力系統的負荷和諧波過多，這不僅會影響電力系統的安全性，而且造成了電力系統的資源利用有效率低，電力浪費嚴重等問題。無功補償技術的開發和應用為這一問題的解決帶來了不小的轟動。

1無功補償技術的特點

1.1簡單來說，無功補償技術就是無功電壓控制服務技術，指發電機機組向電網注入無功率，用來維持電力系統正常運行時，保證連接點電壓波動在其波動范圍內，使之能夠受到良好的控制的電力系統服務技術。當電力出現故障時可用來進行無功支持以防止整個電力系統陷入癱瘓的狀態。也就是說無功補償技術就是在電力系統正常運行時吸收一定無功功率，在電力系統出現問題時用以維護電力系統短暫安全運行的一種現代電力維護技術。

1.2感性無功技術。電網中的很多電力設備都是通過電磁感應運行的。例如發電機組是線圈即發電轉子在強磁場中運動切割磁感線而產生交流電，變壓器也是通過電磁互感而使電壓發生變化傳輸到相對較遠的地方，從而達到減少在輸送過程中電力損失的目的。電動機是在電磁場中通入電流，通電線圈在磁場中受到力的作用而運動的，電動機和變壓器都是在強磁場中受到作用而發上電磁互感來實現電和磁之間的相互轉化的，而在這樣的轉化過程中會形成的一個交變的磁場。電力設備在一個電磁互換周期內，所吸收的功率和釋放的功率相等即沒有發生電力的損失和消耗，這種沒有發生變化的功率成為感性無功功率。

1.3電力設備在設計中安裝的有固定容抗和阻抗的電容器和電感器，用來過濾掉一定的單調諧波。這種設備在設計時需要一定的技術，用于提高設備的功率因數，無功補償技術的開發應用在這方面給予了很大的幫助。電氣自動化的發展著實讓給會發展增加了動力，然而社會的迅速進步也受到電力發展的限制，而限制電力發展的主要因素也是電力傳輸以及電能損耗問題，短暫的電力缺失是電力安全與設備穩定運行的一大難題，尤其是機器設備的發動起步階段，對電力的短暫性的需求大增，影響了電力系統的穩定性。無功補償技術為解決這種短暫性的電力缺失的難題提供了技術上的保障。

2無功補償技術在電氣自動化中的應用

電能的穩定性和安全性是評價電能質量的重要指標，是評價供電設備系統質量優劣的重要指標。而電壓又是影響電能穩定性的重要內容，因此說電能穩定性通常就是說電壓的穩定性。鐵路交通用電由于都是滑動接觸進行電力的傳輸的。在設備的接觸處經常會出火花等，影響電力使用的安全性。消除火花解決這種安全威脅問題也與要用到電力系統的無功補償技術。眾所周知影響電力機動車輛的功率因數的因素來自于電力接觸網、牽引機動車的電網的無功功率因數以及變電所對電力的瞬間穩定性能的調控能力這三方面的因素。同時變壓器的阻抗和接觸網的大小不同，也嚴重影響著電力系統的穩定性和安全性。例如在電力機車上安裝過濾電磁波的裝置可有效的減小外來電磁干擾，對機車的功率因數和機車穩定性的提高會起到很大的作用。由串聯的電抗器和電感器組成的電力系統的無功補償裝置，在機車和電網的接觸上，以及調整電力機車使用過程中電力系統的穩定性上都有一定的優勢。晶閘管電子開關對電力的保險性能可以起到了一定的保護作用，能夠使電力機車在運行時不至于因不可抗力引起的電力系統的短暫性不足而陷入困境，即使電力系統本身出現短暫的不可調節時也能確保電力機車的穩定性。我國鐵道電氣電力系統采用SCOTT式變壓器調節供電，在電力機車上配備有過濾電磁波的裝置，減少了外界電磁對電力機車自動化控制的干擾，提高了電力機車的功率因數和穩定性能，確保了電力機車運行中的安全性。這種采用無功補償技術解決鐵路運輸上的電力系統的弱性，彌補了電力系統本身的不足的例子多如牛毛。這樣的技術及應用不僅在我國鐵路運輸電力系統很常見就在國外也是被大多數電氣自動化設計者所欣然接受和采納的優秀技術。

3無功補償技術使用中的注意事項

大量無功功率從發電機組通過高壓變電設備后輸送至遠方，再通過低壓變電氣將電壓降下來供用戶使用，然而這個過程會造成大量的無功功率損失，而且由于設備本身的局限性會出現電力穩定時無功潮流過剩，而高負荷時功率因數卻明顯偏低，低負荷時又出現過剩補償的奇怪現象。無功倒送的現象也是電力系統的一大病害。尤其是對于一些采用固定電容器方式補償的用戶，出現無功倒送的現象會嚴重增大電路負擔同時也會造成重大的電力損耗，對電力設備也有很大的損害。無功倒送的現象往往出現在負荷低谷時，避免在負荷低谷時無功倒送的現象的出現對電力設備，發電機組，輸電線路都有很大的益處。應高度重視配網無功補償負荷電流在通過線路、變壓器時會產生功率與電能損耗的問題，功率因數越低電網所需功率就越多，線損就越大，應該加強注意。要嚴格結合片區情況仔細研究確定變電站的無功補償容量，這對應付電力系統的突發事件有著極其重要的作用。能有效的減少傳輸過程中的無功功率的損耗，減少無功損失，在負荷低谷時不至于出現無功倒送現象。保護電路和電力設施。

伴隨著電氣化技術的進一步發展，無功補償技術在電力系統甚至電氣自動化整個領域都有著不可替代的作用，其優越性會逐步凸顯。其應用前景也是一片光明，無功補償技術對電氣自動化領域的貢獻將不止如此，還要有待開發其應用潛能。