无功补偿技术应用于电气自动化分析

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1、无功补偿技术应用于电气自动化分析无功补偿技术应用于电气自动化分析无功补偿技术应用于电气自动化分析　　王仓继1　　(任岐山县供电分公司陕西岐山722499)　　摘要:无功补偿技术是基于电气化中功率因数偏低的现状提出的,此技术可以有效的促进电气自动化的开展。本文拟在介绍了无功补偿技术的基础上指出了应用中存在的问题,并且提出了改进此技术的意见,较后对于此技术的发展作出了展望。　　关键词:电气自动化无功补偿补偿技术　　科技的迅猛发展也促使着更多的传统型变电所逐渐的步入无人值班化改造的阵营。但是在自动化的发展过程中出现了一些影响因素,为了更好地解决安全用电、减少损耗,本文在电气自

2、动化及其系统特点提出采用无功补偿技术来解决当前问题。　　1无功补偿技术　　所谓的无功补偿技术就是通过在用电设备或者变电站增设无功功率电源来改变系统中无功功率的流动,从而有效的降低损耗的技术。　　1.1无功补偿技术的研究现状　　引言中提到的无功功率大、谐波含量大以及注入电力系统的负序等问题不仅是困扰当前中国的难题,也是世界电气自动化的难题。近年来国内外许多的国家为了克服这些问题进行了不懈的探索,也取得了许多的成果,其中较为有影响的是原苏联的1000-3—6IEC:1996、英国的ERG5/3和ERG5以IEEEStd51。我国在结合外国的先进技术也制定了相关的标准,并且提

3、出了多种无功补偿的方案,其思路是通过提高功率因数,降低负序以及构建滤波通路,减少谐波成分。　　1.2无功补偿的作用　　(1)首先也是较为重要的是提高电网以及负载的功率因数,从而减少不必要的电能损失;(2)通过稳定电网的供电电压而提高电网的质量。在较长距离的输电线路中通过安装动态的无功补偿装置可以提高系统的抗干扰能力以及系统的输电力;(3)针对于三相负载不平衡的情况可以起到平衡的作用;(4)通过增设静止无功补偿器还可以实现改善电网电压波、解决负序及减小谐波分量的功能。　　1.3无功补偿技术存在的问题　　(1)无功补偿的容量配置由于变电站不能根据负荷的变化而做出相应的调整,

4、致使高负荷时的功率因数过低,而低负荷时又出现过补偿的情况。(2)无功向配电网倒送的现象致使电网的损耗增加、电压偏高。(3)电容器尽管可以抵消一部分的谐波,但是当谐波的成分较多就会影响电容的寿命。当电容器不能有效的减小谐波时,其自身的放大作用反而会增大谐波强度。(4)大量的无功潮流从发电厂经过高压变电站、输电站到达中低变压站,致使大量无功功率的远距离输送。　　1.4无功补偿技术的实现途径　　常见的有真空断路器投切电容器、有源滤波器、LC无源滤波器、并联混合型有源滤波器以及下文将要提到的几种,这里先不做论述。　　2无功补偿技术在电气自动化铁路中具体应用　　2.1具体的应用方

5、式　　电能质量是供电设计及运行质量的评价标志,而电压又是电能质量的重要标志。实际中的很多情况可以引起电压的波动:接触网、牵引机车的无功状况、变电所、接触网与牵引便器的阻抗。其影响的主要结果是:引起电压的严重的偏移与波动;出现大规模的非线性负荷,进而导致高次的谐波,使得当地的供电波形变形。其具体的解决措施如下:使用斯科特变压器等其他的特殊的供电形式。功率因数的提高可以通过在机车上装设无功补偿滤波装置,补偿装置由相互串联的电容器与电抗器组成,然后接在主变压器的牵引组并且用晶闸管投切。　　2.2无功补偿技术的实现途径和各自特点　　(1)有源滤波器与无源滤波器结合:这一技术尽管

6、处于研究阶段,但是它可以充分的利用无源补偿的大容量以及有源补偿的可控性、灵活性。(2)由电容器、固定滤波器以及电抗器三者配合。其特点是使用的晶闸管通道使得电气寿命在理论上不受限制,具体的使用中也可以通过加装来提供稳定的无功功率以及实现滤波。(3)真空断路器投切电容器。其突出的优势是投资小、工艺简单;其缺点也是显而易见的:电容器在合闸时产生较高的电压,致使设备受损,加上开关的寿命有限,从而影响了动态补偿功能。(4)又固定滤波器及晶闸管调节器结合。这种途径的优势是:晶闸管数量需求少、滤波器可以作为长期的投入、响应的速度较快。但是其缺点是会产生谐波。(5)可控的饱和电容器与固

7、定的滤波器。其优势是滤波支路可以作为长期的投入,但是要产生谐波、噪声以损耗。　　3对于无功功率补偿技术的几点意见　　3.1高度重视配网无功补偿　　由于符合电流在通过线路或者变压器时候会产生一定的电能与功率损耗,线损随着功率因数的降低额增大。因此在受电端安装无功补偿装置可以实现提高功率因数、降低线损,达到节能、经济的目的。特别是碎语负荷较大的变压器要进行全面的考虑,加装电容器组。　　3.2结合具体情况确定变电站无功补偿容量　　变电站的无功补偿要立足于变低侧与变压器的负荷的无功补偿,合理的设置补偿容量,避免无功的倒送现象。例如,220kv的变