摘要:现阶段,无功补偿技术在电气自动化中得到了广泛的应用,不仅可以实现无功补偿技术的应用效果,同时还可以对电路运行过程中的电能损耗进行控制,保证电路运行的安全性和稳定性。本文首先对无功补偿技术以及其优势进行分析,然后再针对无功补偿技术在电气自动化中的具体应用进行分析,希望通过本文的分析能够充分发挥无功补偿技术在电气自动化中的应用价值。
关键词:无功补偿;配网自动化;应用
1无功补偿技术特点
电气自动化中无功补偿技术的应用已经取得了良好效果,一直以来都是技术研究的要点,其不仅能够提高电气设备应用率,同时还可以调整电力负载功率,能够降低线损与变电器损耗,使得电压质量得到进一步提高。一般来讲电力负载功率与线路损耗为反比关系,实际设计中完全可以利用无功补偿来提高电能应用效率,达到降低线路损耗的目的。无功补偿技术功能的实现,需要确定电气自动化设备性能特点,将其作为基础的同时,与无功、谐波、负序等进行有效结合,对电气系统作用进行补偿,可以说是电气自动化系统的重要装置,不仅可以保证供电效率,同时还能够优化供电环境。
2电气自动化发展的现状
2.1电气自动化正在不断完善
随着社会科技的不断发展,电气自动化技术也在不断的发展和创新,发展模式逐渐自动化和智能化。很多新型设备已经投入到电气行业当中,促进电器自动化系统更好的发展和运行,但是电气自动化系统当中还存在一些问题,无法对电气自动化的需求进行满足。所以需要对无功补偿技术进行应用,将电气自动化的研究方向进行明确,健全电气自动化的管理机制,让各类产业可以共同进步和发展,促进融合,促进其工作体系不断完善。
2.2依然需要不断的完善和创新
无功补偿技术还可以针对一些技术方面的问题进行解决,但是我国的无功补偿技术在电气自动化系统当中运用的不是很早,所以要对无功补偿技术进行不断的创新和研究,对其的应用模式进行创新和有效的管理,要对先进的技术和设备进行引进,同时自身也要不断的创新研究,将整体的工作效率提升,将各个方面的有效作用发挥出来,促进电气自动化的发展。
3无功补偿在电气自动化系统当中的应用
3.1配电线路应用
针对配电线路来进行无功补偿技术的应用分析,应确定电容器在其中的重要作用,科学设计补偿点,保证补偿点数量设置的合理性。同时尽量选择复杂度较低的控制方式,尤其是避免应用分组投切的方式,避免因为补偿容量过大而出现过补偿问题。可选择线路补偿的方式进行设计,想线路与公用变提供必要无功,建设成本低,短期回收效益高,并且后期维护难度小,多适用于负荷大且功率因数低的较长线路。城镇供电用户基本上均为单相负荷,且系统内用户之间的负荷大小以及用电时间存在显著差异,这样就产生了不平衡电流,且无法有效预测,这样就造成电网系统长时间处于不平衡运行状态。并且受不平衡电流影响,系统变压器铁损以及铜损会增加,如果无法及时采取措施处理还会对电气设备的正常运行带来威胁,影响三相电压的平衡。因此将无功补偿技术应用到其中,不仅能够对线路进行补偿,同时还可以对有功电流进行调节,保证三相功率因数补偿到1,维持三相电流的平衡。
3.2无功补偿技术在真空断路器投入电容器中的应用
无功补偿技术主要是运用在元器件当中,而真空断路器这一元件具备着经济成本较低、操作较为方便等优点。但是也存在着一些问题,其中最为突出的就是在电容器和炸的过程中会产生极高的电压,长时间的高电压影响会使得电容器的寿命大大的缩短。因此通过引入无功补偿技术,可以对于整个元器件进行再生改造,从而延长了电容器以及开关等元器件的使用寿命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从另一个层面上也可以大大的降低整个电气自动化系统运营所需要的成本。
3.3跟踪补偿
跟踪补偿与随器补偿两者之间功能相似,但是其主要是通过抵押电容器组实现用户配变低压侧的有效补偿,同时还要以投切装置作为保护装置和主要控制,一般适用于超过100kVA的配变用户。跟踪补偿技术的应用能够可靠跟踪无功负荷的变化情况,且操作运行灵活性更高,具有较高的补偿效率。但是相比其他补偿方式,其所需要的投资更大,并且投切装置结构复杂度较高,如果存在任何元器件故障,就会影响到整个电容器的投切效果,一般适用于容量与负荷较大的配变系统。
3.4应用于无功补偿实现
为了取得更高效的无功补偿,在选取相关设备时,相关人员可以依据具体状况选取恰当的无功补偿装置。比如,若是应用电容器进行无功补偿,首先一定要掌握电网内电压容量,另外还需掌握其具体的负载,保证所选择的电容器电容量适中。而在具体的无功补偿中,若是电网负荷比较大,相关人员需选取动态的无功补偿;而若是电网负荷较小,相关人员需选取静的无功补偿。不管是哪种补偿办法,皆需要依据具体状况来决定。如果想要提高务工补偿的具体效果,需选择恰当的投切办法。通过诸多研究显示,模糊投切法为最佳的投切手段,具有良好的补偿效果。
3.5对电力用户的无功补偿
无功补偿技术在电气设备中的应用可以对电气设备的用户进行无功补偿,补偿的方式分为个别补偿、分组补偿和集中补偿三种方式。个别补偿是指在对电气设备的补偿过程中,可以将电容器和用电设备串联起来实现补偿目的。个别补偿主要是应用与一些小型的异步电动机中的,对于小型异步电动机电压的补偿方式和控制方式都比较复杂,如果是应用与大型中型的异步电动机中,则可以达到非常好的补偿效果,这样就能够有效保证电动机和电容器的同时运行,进而进一步降低配电网络中的电能损耗。分组补偿方式的运用方法是,先将电容器分成不同的组,然后将不同组的电容器分别安装在配电母线中,这样就能够形成一种分散的补偿方式。集中补偿方式的运用方法是,在变压器的低压侧母线上集中的安装电容器,从而达到集中补偿方式的目的,这种方法可以有效的实现对变压器进行无功损耗补偿,降低变压器的无功功率。
3.6变电站应用
将无功补偿技术应用到变电站中,能够有效维持电网的无功平衡,同时可有效改善功率因数,稳定终端变电所母线侧电压,完成变电站主变与输电线路的无功损耗补偿。一般在建设中需要将补偿装置与母线连接,降低后期运维难度。
4无功补偿技术应用要求
通过无功补偿在电气自动化中的应用,来提高电压质量,减少变压器与线路损耗,前提是要确定技术应用的要求,保证与实际需求相满足。第一,合理选择变压器与电动机。即做好变压器数量、容量以及电动机类型的选择,并且要求其在一定程度上可以降低线路感抗,保证无功补偿技术能够在整个电气自动化系统中发挥作用。第二,电容器应用条件。如果系统自然功率因数提高,但是受工艺与设计因素限制,为弥补存在的差距,就需要选择无功补偿装置,并且确定以并联为主的电容器。其中,必须要确定电容器使用条件,即低压供电单位功率因数小于0.85,或者规定高压供电单位电压为10kV,以此来降低电容器损耗,维持较高的输电效率。
结束语
无功补偿技术在电气自动化中的应用优势显著,提高整个电气系统运行可靠性与稳定性,减少线路损耗。这样就需要基于实际条件来选择合适的补偿方式,通过细节控制,确保将其具有的优势完全发挥出来。
参考文献:
[1]张娜,苗颖超.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].科技创新与应用,2019(12):157-158.
[2]祁迹.电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J].科技经济市场,2019(03):22-23.
论文作者:陈俊和
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
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