經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化的發(fā)展是在電力技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，目前電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在社會(huì)的許多領(lǐng)域隨處可見，高速電氣化鐵路的牽引系統(tǒng)。現(xiàn)代化的大型變電站、發(fā)電站等對電氣自動(dòng)化的應(yīng)用都已趨向成熟。但是由于單相電力的牽引負(fù)荷變化復(fù)雜、也給高速電氣自動(dòng)化的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的阻力，通常表現(xiàn)在注入電力系統(tǒng)的負(fù)荷和諧波過多，這不僅會(huì)影響電力系統(tǒng)的安全性，而且造成了電力系統(tǒng)的資源利用有效率低，電力浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。無功補(bǔ)償技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為這一問題的解決帶來了不小的轟動(dòng)。

1無功補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)

1.1簡單來說，無功補(bǔ)償技術(shù)就是無功電壓控制服務(wù)技術(shù)，指發(fā)電機(jī)機(jī)組向電網(wǎng)注入無功率，用來維持電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，保證連接點(diǎn)電壓波動(dòng)在其波動(dòng)范圍內(nèi)，使之能夠受到良好的控制的電力系統(tǒng)服務(wù)技術(shù)。當(dāng)電力出現(xiàn)故障時(shí)可用來進(jìn)行無功支持以防止整個(gè)電力系統(tǒng)陷入癱瘓的狀態(tài)。也就是說無功補(bǔ)償技術(shù)就是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)吸收一定無功功率，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)用以維護(hù)電力系統(tǒng)短暫安全運(yùn)行的一種現(xiàn)代電力維護(hù)技術(shù)。

1.2感性無功技術(shù)。電網(wǎng)中的很多電力設(shè)備都是通過電磁感應(yīng)運(yùn)行的。例如發(fā)電機(jī)組是線圈即發(fā)電轉(zhuǎn)子在強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)切割磁感線而產(chǎn)生交流電，變壓器也是通過電磁互感而使電壓發(fā)生變化傳輸?shù)较鄬^遠(yuǎn)的地方，從而達(dá)到減少在輸送過程中電力損失的目的。電動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)的，電動(dòng)機(jī)和變壓器都是在強(qiáng)磁場中受到作用而發(fā)上電磁互感來實(shí)現(xiàn)電和磁之間的相互轉(zhuǎn)化的，而在這樣的轉(zhuǎn)化過程中會(huì)形成的一個(gè)交變的磁場。電力設(shè)備在一個(gè)電磁互換周期內(nèi)，所吸收的功率和釋放的功率相等即沒有發(fā)生電力的損失和消耗，這種沒有發(fā)生變化的功率成為感性無功功率。

1.3電力設(shè)備在設(shè)計(jì)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(diào)諧波。這種設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)需要一定的技術(shù)，用于提高設(shè)備的功率因數(shù)，無功補(bǔ)償技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用在這方面給予了很大的幫助。電氣自動(dòng)化的發(fā)展著實(shí)讓給會(huì)發(fā)展增加了動(dòng)力，然而社會(huì)的迅速進(jìn)步也受到電力發(fā)展的限制，而限制電力發(fā)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(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的一大難題，尤其是機(jī)器設(shè)備的發(fā)動(dòng)起步階段，對電力的短暫性的需求大增，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。無功補(bǔ)償技術(shù)為解決這種短暫性的電力缺失的難題提供了技術(shù)上的保障。

2無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

電能的穩(wěn)定性和安全性是評價(jià)電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，是評價(jià)供電設(shè)備系統(tǒng)質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)。而電壓又是影響電能穩(wěn)定性的重要內(nèi)容，因此說電能穩(wěn)定性通常就是說電壓的穩(wěn)定性。鐵路交通用電由于都是滑動(dòng)接觸進(jìn)行電力的傳輸?shù)摹Ｔ谠O(shè)備的接觸處經(jīng)常會(huì)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(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)。眾所周知影響電力機(jī)動(dòng)車輛的功率因數(shù)的因素來自于電力接觸網(wǎng)、牽引機(jī)動(dòng)車的電網(wǎng)的無功功率因數(shù)以及變電所對電力的瞬間穩(wěn)定性能的調(diào)控能力這三方面的因素。同時(shí)變壓器的阻抗和接觸網(wǎng)的大小不同，也嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。例如在電力機(jī)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(jī)車的功率因數(shù)和機(jī)車穩(wěn)定性的提高會(huì)起到很大的作用。

由串聯(lián)的電抗器和電感器組成的電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置，在機(jī)車和電網(wǎng)的接觸上，以及調(diào)整電力機(jī)車使用過程中電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性上都有一定的優(yōu)勢。晶閘管電子開關(guān)對電力的保險(xiǎn)性能可以起到了一定的保護(hù)作用，能夠使電力機(jī)車在運(yùn)行時(shí)不至于因不可抗力引起的電力系統(tǒng)的短暫性不足而陷入困境，即使電力系統(tǒng)本身出現(xiàn)短暫的不可調(diào)節(jié)時(shí)也能確保電力機(jī)車的穩(wěn)定性。我國鐵道電氣電力系統(tǒng)采用SCOTT式變壓器調(diào)節(jié)供電，在電力機(jī)車上配備有過濾電磁波的裝置，減少了外界電磁對電力機(jī)車自動(dòng)化控制的干擾，提高了電力機(jī)車的功率因數(shù)和穩(wěn)定性能，確保了電力機(jī)車運(yùn)行中的安全性。這種采用無功補(bǔ)償技術(shù)解決鐵路運(yùn)輸上的電力系統(tǒng)的弱性，彌補(bǔ)了電力系統(tǒng)本身的不足的例子多如牛毛。這樣的技術(shù)及應(yīng)用不僅在我國鐵路運(yùn)輸電力系統(tǒng)很常見就在國外也是被大多數(shù)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)者所欣然接受和采納的優(yōu)秀技術(shù)。

3無功補(bǔ)償技術(shù)使用中的注意事項(xiàng)

大量無功功率從發(fā)電機(jī)組通過高壓變電設(shè)備后輸送至遠(yuǎn)方，再通過低壓變電氣將電壓降下來供用戶使用，然而這個(gè)過程會(huì)造成大量的無功功率損失，而且由于設(shè)備本身的局限性會(huì)出現(xiàn)電力穩(wěn)定時(shí)無功潮流過剩，而高負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)卻明顯偏低，低負(fù)荷時(shí)又出現(xiàn)過剩補(bǔ)償?shù)钠婀脂F(xiàn)象。無功倒送的現(xiàn)象也是電力系統(tǒng)的一大病害。尤其是對于一些采用固定電容器方式補(bǔ)償?shù)挠脩簦霈F(xiàn)無功倒送的現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重增大電路負(fù)擔(dān)同時(shí)也會(huì)造成重大的電力損耗，對電力設(shè)備也有很大的損害。無功倒送的現(xiàn)象往往出現(xiàn)在負(fù)荷低谷時(shí)，避免在負(fù)荷低谷時(shí)無功倒送的現(xiàn)象的出現(xiàn)對電力設(shè)備，發(fā)電機(jī)組，輸電線路都有很大的益處。應(yīng)高度重視配網(wǎng)無功補(bǔ)償負(fù)荷電流在通過線路、變壓器時(shí)會(huì)產(chǎn)生功率與電能損耗的問題，功率因數(shù)越低電網(wǎng)所需功率就越多，線損就越大，應(yīng)該加強(qiáng)注意。要嚴(yán)格結(jié)合片區(qū)情況仔細(xì)研究確定變電站的無功補(bǔ)償容量，這對應(yīng)付電力系統(tǒng)的突發(fā)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(fù)荷低谷時(shí)不至于出現(xiàn)無功倒送現(xiàn)象。保護(hù)電路和電力設(shè)施。

伴隨著電氣化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，無功補(bǔ)償技術(shù)在電力系統(tǒng)甚至電氣自動(dòng)化整個(gè)領(lǐng)域都有著不可替代的作用，其優(yōu)越性會(huì)逐步凸顯。其應(yīng)用前景也是一片光明，無功補(bǔ)償技術(shù)對電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的貢獻(xiàn)將不止如此，還要有待開發(fā)其應(yīng)用潛能。