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【摘 要】改革开放以来我国逐步走上工业化道路，各行各业发展迅速，电气自动化更是实现了飞跃式的发展，并且日趋走向成熟，在铁路、高铁和供电等设备中得到了广泛应用，传统电气自动化设备中的非线性因素，单相电力牵引过程变换复杂，负率和谐波在设备运行过程中的发生，电气自动化设备中能量损耗的问题使其在工业应用中面临挑战，无功补偿技术在电气自动化中的应用能明显减少电力损耗，使其得到更好的发展，本文主要讲述什么是无功补偿技术，论述它在电气自动化中的应用，分析其存在的问题以及提出相应对策。
【关键词】电气自动化；无功补偿技术；应用；问题；对策
引言
面对现代化对电气自动化设备的要求的提高，无功补偿技术应运而生，无功补偿技术旨在改善负率、谐波等因素对电气自动化设备造成的不利影响，进而提高电能的使用效率，为用户提供更为经济和更为合理的供电系统。但是无功补偿技术虽在一定程度上能使原有电气自动化设备上电能使用效率有所提高，但在应用和管理上还存在问题，相关部门必须重视这些问题并妥善解决才能最大程度提高其带来的经济效益。
1 无功补偿技术
随着电气自动化的应用范围变宽，现代工业对电气自动化要求越来越高，电气自动化应用面对着巨大的压力，其运行系统中经常出现的无功功率损耗、负率和谐波等问题得到广泛关注，无功补偿技术则是在这个背景条件下产生的一门补偿技术。无功补偿技术的全称为无功功率补偿技术，是电气自动化设备中额外添加的一门应用技术，它能在系统运行过程中提高供电电网功能因数，能对供电、配电系统电网电压的幅值进行有效控制，降低供电、配电系统中的电能损失，提高电能利用率，降低谐波的产生对整个供电系统造成的破坏，补偿供电设备所消耗的无功功率，使供电设备能够在一个比较安全和经济的条件下运行。
众所周知，现代配电网络中，大部分电力设备都是通过电磁感应这一经典物理现象来工作的，本文所述的无功补偿技术则也是运用电磁感应现象来对电气自动化设备进行改进的，在电磁感应过程中，电与磁相互之间循环转化，在此过程中会形成一个磁场，电气自动化设备在电磁相互转化的周期内，接收和对外输送的电功率数量上是没有发生变化的，即保证了在系统运行过程中没有电能的损耗。这种条件下运输过程功率没有任何损耗的功率称为感性无功功率，这种功率的引入能提高运输电路的稳定性，降低谐波和负率的产生，应该得到大力推广。
2 无功补偿技术在电气自动化中的应用
2.1 真空断路器和投切电容器
真空断路器投切电容器是无功补偿技术的一种应用，这种设备较为简单，投资费用较少，但同时也存在一些问题。在此设备中，电容器组是利用在高压母线上发生的电磁感应现象，对高压母线前主变压器、高压电线线路和整个电力系统的无功功率进行有效补偿，从而提高系统的功率因素，减少电力损耗。但是这个设备在开启时，电容器上会产生较大的过电压，会给设备带来一定的损伤，同时，由于开关寿命的限制，不能对设备进行过多的投切，这也会影响到设备的补偿效果。
2.2 固定滤波器和晶闸管调节电抗器
将两种普通电气设备，即反并联晶闸管以及电抗器实现串联连接，在操作过程中可以转换晶闸触发角来调整流经电抗器的无功补偿技术所产生的感性电流的大小，这样的连接方法能够使得并联滤波器运行过程中产生的无用的容性无功补偿电流得到消除，并且最终达到电流平衡，此状况下同时能够满足系统对功率因数的要求，并且这个过程中的固定滤波器有较长的使用寿命，能方便长期使用，系统中用到的晶闸管数目也较少，比较节约材料，操作过程中感性电流产生速度快，但是同时也无可避免的会产生谐波，降低的供电系统的稳定性。
2.3 固定滤波器、电容器和电抗器的调压
电气自动化系统运行时，调压系统主要是通过调节变压器的低压侧母线上的电压、调节与低压母线相连的滤波器、连接在低压母线上的电抗器对电压进行调节，这种调节能够实现调节无功功率的作用，主要是让晶闸管的接通与断开以及分接开关的实现无载调节而达到改变无功功率的目的，这种调节在电气自动化中电气寿命理论上来讲是没有任何限制的，我们能够增减设备的使用数量实现对无功功率的最优化调节，同时还可以实现对电路进行滤波的作用。
2.4 有源滤波器和无源滤波器
有源滤波器和无源滤波器这一无功补偿技术的应用在国内还并不是很成熟，可以说是还处于不断发展的阶段，其原理是利用有源滤波器产生的和负荷中产生的谐波电流能够得到抵消，这样的处理方法能够减少谐波对系统的干扰，将无功补偿技术的大容量，以及有源滤波器补偿过程电流的可灵活控制的特性。
3 无功补偿技术在电气自动化中存在的问题
在电气自动化系统中无功补偿技术的容量的确定于配置在某些地方还存在缺陷，没有达到科学合理的高度，在一般变电站中都是对补偿电容量进行全部投切，不能根据实际情况进行选择性投切。在供电系统中，大量的无功电流在经过发电厂后直接进入高压变电站，通常运输线路较长，经过长线路运输后才能传送到低压变电站，此过程中，大量无功电流在长距离的运输线路上传导，可能会影响无功补偿电流的补偿作用，降低其补偿效率。在电气自动化系统运行时，可能会出现无功向配电网反向传输的情况，无功向错误方向的传输会加重电网中功率的损失和消耗，另一方面，使用固定的电容器进行补偿的电力设备中，无功倒立传输在低负荷传送时可能会导致无功的回送，会给系统造成很多本来不会产生的问题。
4 无功补偿技术应用中的加点建议
4.1 重视配网无功补偿
通常情况下电网中的负荷电流在流经电路和变压器等设施时会产生电路中电功率和电能的损耗，降低功率因数，线损失增大，因此可以在受电设备上安装无功补偿设备，以此来提高电功率和电能的损耗，是一种经济化的处理方法，因此，我国众多的电气自动化工业需配合安装此设备，如果企业能积极采取行动，则其会在全国范围内带来巨大的经济效益，避免了各类电力能源的消耗浪费。
4.2 加强用户侧管理
要向广大用户宣传无功补偿技术的特点和其能给我们带来的优势，向一些不了解此项技术的用户讲解无功补偿技术的具体应用方法和其基本原理，让用户认识到无论是大容量或是小容量用户，无功补偿技术的应用都会降低整个电力系统的电能损耗，从而累计减少平时生产工作中的电费支出。
4.3 结合实际使用容量合理使用无功补偿容量
前面已述，通常变电站中都是对补偿电容量进行全部投切，这种做法也是对能量的一种浪费，无功补偿应实现可控调节是一种有效的解决办法，这就可以避免了无功功率的反向传送，减少了电网中电流的波动和谐波的产生。
5 结束语
无功补偿技术的应用必然会给广大用户带来巨大的经济效益，同时为我国节约了大量电力资源，是一项有着巨大潜力的应用技术，应该得到大力推广。在其带来经济效益的同时，这项技术的应用中也存在一些问题，这些问题必须得到相关部门的重视，使整个电力系统的电能利用效率达到最大。
参考文献：
[1]尚晶.浅谈无功功率补偿技术[J].科技风，2009（14）.
[2]王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].广西轻工业，2008（5）.
【关键词】电气自动化；无功补偿技术；应用；问题；对策
引言
面对现代化对电气自动化设备的要求的提高，无功补偿技术应运而生，无功补偿技术旨在改善负率、谐波等因素对电气自动化设备造成的不利影响，进而提高电能的使用效率，为用户提供更为经济和更为合理的供电系统。但是无功补偿技术虽在一定程度上能使原有电气自动化设备上电能使用效率有所提高，但在应用和管理上还存在问题，相关部门必须重视这些问题并妥善解决才能最大程度提高其带来的经济效益。
1 无功补偿技术
随着电气自动化的应用范围变宽，现代工业对电气自动化要求越来越高，电气自动化应用面对着巨大的压力，其运行系统中经常出现的无功功率损耗、负率和谐波等问题得到广泛关注，无功补偿技术则是在这个背景条件下产生的一门补偿技术。无功补偿技术的全称为无功功率补偿技术，是电气自动化设备中额外添加的一门应用技术，它能在系统运行过程中提高供电电网功能因数，能对供电、配电系统电网电压的幅值进行有效控制，降低供电、配电系统中的电能损失，提高电能利用率，降低谐波的产生对整个供电系统造成的破坏，补偿供电设备所消耗的无功功率，使供电设备能够在一个比较安全和经济的条件下运行。
众所周知，现代配电网络中，大部分电力设备都是通过电磁感应这一经典物理现象来工作的，本文所述的无功补偿技术则也是运用电磁感应现象来对电气自动化设备进行改进的，在电磁感应过程中，电与磁相互之间循环转化，在此过程中会形成一个磁场，电气自动化设备在电磁相互转化的周期内，接收和对外输送的电功率数量上是没有发生变化的，即保证了在系统运行过程中没有电能的损耗。这种条件下运输过程功率没有任何损耗的功率称为感性无功功率，这种功率的引入能提高运输电路的稳定性，降低谐波和负率的产生，应该得到大力推广。
2 无功补偿技术在电气自动化中的应用
2.1 真空断路器和投切电容器
真空断路器投切电容器是无功补偿技术的一种应用，这种设备较为简单，投资费用较少，但同时也存在一些问题。在此设备中，电容器组是利用在高压母线上发生的电磁感应现象，对高压母线前主变压器、高压电线线路和整个电力系统的无功功率进行有效补偿，从而提高系统的功率因素，减少电力损耗。但是这个设备在开启时，电容器上会产生较大的过电压，会给设备带来一定的损伤，同时，由于开关寿命的限制，不能对设备进行过多的投切，这也会影响到设备的补偿效果。
2.2 固定滤波器和晶闸管调节电抗器
将两种普通电气设备，即反并联晶闸管以及电抗器实现串联连接，在操作过程中可以转换晶闸触发角来调整流经电抗器的无功补偿技术所产生的感性电流的大小，这样的连接方法能够使得并联滤波器运行过程中产生的无用的容性无功补偿电流得到消除，并且最终达到电流平衡，此状况下同时能够满足系统对功率因数的要求，并且这个过程中的固定滤波器有较长的使用寿命，能方便长期使用，系统中用到的晶闸管数目也较少，比较节约材料，操作过程中感性电流产生速度快，但是同时也无可避免的会产生谐波，降低的供电系统的稳定性。
2.3 固定滤波器、电容器和电抗器的调压
电气自动化系统运行时，调压系统主要是通过调节变压器的低压侧母线上的电压、调节与低压母线相连的滤波器、连接在低压母线上的电抗器对电压进行调节，这种调节能够实现调节无功功率的作用，主要是让晶闸管的接通与断开以及分接开关的实现无载调节而达到改变无功功率的目的，这种调节在电气自动化中电气寿命理论上来讲是没有任何限制的，我们能够增减设备的使用数量实现对无功功率的最优化调节，同时还可以实现对电路进行滤波的作用。
2.4 有源滤波器和无源滤波器
有源滤波器和无源滤波器这一无功补偿技术的应用在国内还并不是很成熟，可以说是还处于不断发展的阶段，其原理是利用有源滤波器产生的和负荷中产生的谐波电流能够得到抵消，这样的处理方法能够减少谐波对系统的干扰，将无功补偿技术的大容量，以及有源滤波器补偿过程电流的可灵活控制的特性。
3 无功补偿技术在电气自动化中存在的问题
在电气自动化系统中无功补偿技术的容量的确定于配置在某些地方还存在缺陷，没有达到科学合理的高度，在一般变电站中都是对补偿电容量进行全部投切，不能根据实际情况进行选择性投切。在供电系统中，大量的无功电流在经过发电厂后直接进入高压变电站，通常运输线路较长，经过长线路运输后才能传送到低压变电站，此过程中，大量无功电流在长距离的运输线路上传导，可能会影响无功补偿电流的补偿作用，降低其补偿效率。在电气自动化系统运行时，可能会出现无功向配电网反向传输的情况，无功向错误方向的传输会加重电网中功率的损失和消耗，另一方面，使用固定的电容器进行补偿的电力设备中，无功倒立传输在低负荷传送时可能会导致无功的回送，会给系统造成很多本来不会产生的问题。
4 无功补偿技术应用中的加点建议
4.1 重视配网无功补偿
通常情况下电网中的负荷电流在流经电路和变压器等设施时会产生电路中电功率和电能的损耗，降低功率因数，线损失增大，因此可以在受电设备上安装无功补偿设备，以此来提高电功率和电能的损耗，是一种经济化的处理方法，因此，我国众多的电气自动化工业需配合安装此设备，如果企业能积极采取行动，则其会在全国范围内带来巨大的经济效益，避免了各类电力能源的消耗浪费。
4.2 加强用户侧管理
要向广大用户宣传无功补偿技术的特点和其能给我们带来的优势，向一些不了解此项技术的用户讲解无功补偿技术的具体应用方法和其基本原理，让用户认识到无论是大容量或是小容量用户，无功补偿技术的应用都会降低整个电力系统的电能损耗，从而累计减少平时生产工作中的电费支出。
4.3 结合实际使用容量合理使用无功补偿容量
前面已述，通常变电站中都是对补偿电容量进行全部投切，这种做法也是对能量的一种浪费，无功补偿应实现可控调节是一种有效的解决办法，这就可以避免了无功功率的反向传送，减少了电网中电流的波动和谐波的产生。
5 结束语
无功补偿技术的应用必然会给广大用户带来巨大的经济效益，同时为我国节约了大量电力资源，是一项有着巨大潜力的应用技术，应该得到大力推广。在其带来经济效益的同时，这项技术的应用中也存在一些问题，这些问题必须得到相关部门的重视，使整个电力系统的电能利用效率达到最大。
参考文献：
[1]尚晶.浅谈无功功率补偿技术[J].科技风，2009（14）.
[2]王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].广西轻工业，2008（5）.