徐辉
(国网江苏省电力公司兴化市供电公司)
摘要:随着现代社会的快速发展,对电气领域的发展提出了更高要求,传统技术已然难以满足电气自动化发展需求,不利于电气自动化领域可持续发展,而无功补偿技术是电气自动化发展的动力支持,加强无功补偿技术对实现我国电气自动化的快速发展具有重要意义。在电气自动化中,合理使用无功补偿技术,可以行之有效地使电气供电系统与电力系统运行所产生的能耗。
关键词:电气自动化;无功补偿技术;应用
无功补偿技术在电气自动化的广泛应用,其技术水平的高低直接影响了我国用户用电安全和用电质量的优劣。在新形势下,要想确保我国电气自动化能够顺利长久发展,就必须从无功补偿技术中的薄弱环节、应用问题等关键部分入手,提高无功补偿技术的水平。无功补偿技术作为电气自动化中的重要组成部分,发挥了十分重要的作用,因此提高无功补偿技术十分关键,只有这样才能满足用电用户的需求,减少系统故障的发生,确保供电的持久性和稳定性,从而促进我国电力事业的进步与发展。
一、无功补偿技术概述
1.1 无功补偿的含义和特点
无功补偿是指为了满足电力网和负荷电压水平的要求,在电力网和负荷电压端设置的无功电源,比如电容器、调相机等。无功补偿中功率最多的是异步电动机、变压器等电感性负荷。为了补偿企业供电设备所需要的无功功率,主要采取静态和动态两种无功补偿方式,通过这两种方式能够提升企业的用电功率,完善企业的经济合理运行。
1.2 无功补偿技术的基本原理
实际运行的电气自动化输出的功率主要包括两种,一种是有功功率,另一种是无功功率。其中的有功功率主要是指通过电能的直接消耗将电能转变成为其他形式的热能、机械能等;而无功功率并不会对电能产生消耗,其只是转化电能,使其变成另外一种形式的能,而且在电网中这种能会与电能之间出现周期性的转换。通过无功补偿技术可以降低在电网中无功功力的流动,因此其可以进一步的减小变压器和线路由于对无功功率的输送而产生的各种电能损耗。
1.3 无功补偿技术的实现方式
在同一电路中并联感性功率负荷和具有容性功率负荷的装置,就可以在两种负荷之间实现能量的转换,容性负荷输出的无功功率可以对感性负荷所需要的无功功率进行补偿,这样就可以实现无功补偿。将无功补偿设备安装在电力系统中除了可以提升功率因素、降低功率消耗之外,而且还可以极大地加强电气设备的输出功率。一般来说无功补偿主要包括以下几个方面的补偿方式:首先是集中补偿,也就是将并联电容器组安装在高低压输电线路中;其次是分组补偿,也就是将并联补偿电容器安装在用户车间配电屏和配电变压器低压侧;最后是单台电动机就地补偿,其主要是将并联电容器安装在单台电动机处。
1.4 无功补偿技术应用的意义
无功补偿的应用意义科技发展和社会进步促进了电气自动化发展,但电气自动化技术在单相电力牵引作用下会产生负荷复杂变化的问题,在一定程度上会导致电力系统中谐波以及负能序的增加,从而引发无功率的提高,影响电力系统的稳定,降低电气自动化系统资源的利用率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而无功补偿技术的应用能够在一定程度上降低电力网络运行中的损耗,提升电力资源的使用率,从而提升供电设备的容量,实现对电气自动化系统中供电系统以及配电系统耗费电压的控制,进一步维护电网的稳定。
二、无功补偿技术在电气自动化中的应用
2.1 真空断路器无功补偿技术
利用无功补偿技术将固定的滤波器和合闸管调节电抗器进行结合,能够形成一种无功补偿装置,保障滤波器中无功补偿中产生电流的平衡状态,从而满足电力自动化系统中对功率因数的大需求。另外,还能结合内部系统和内部电压对系统在短期内进行无功补偿操作,有效减轻一些不必要的能量损耗。
2.2 单调谐滤波器无功补偿技术
电力系统中单调谐滤波器包括电压器和电容器,是一种较为常用的无功补偿设备。单调谐滤波器无功补偿技术能够利用电容器或者电抗器对某一段的谐波进行过滤或者抵消处理,从而在一定程度上提高设备功率的因数,降低其负序。
2.3 有源滤波器的无功补偿技术
有源滤波器的无功补偿技术是对有源滤波器产生的和负载电路谐波、大小相同、但相位相反的负序电流的利用,从而对无功电流和谐波进行抵消。
2.4 回路电流的无功补偿技术
回路电流的无功补偿技术主要是利用固定滤波器来对电感器内部的磁能饱和程度进行调节。通过这种调节来改变流入回流的感性电流,最后实现无功补偿。回路中产生的感性电流能够和滤波器中的多余电容进行抵消,从而实现电流平衡,并通过过滤器和电抗器的电压串联来调节变压器的降压按钮,最终降低侧母线的电压,实现无功补偿。
三、电气自动化中无功补偿技术的应用措施
3.1 电站中的应用
对于电站的自身补偿,当以无功损耗为主,合理补偿变电站容量,参考以下原则。首先,电站的无功补偿,应首要用在补偿变压器的无功损耗。对于某些电站,其主变压器长期在轻负荷下运行,选择补偿容量是取最小值,如果有负荷变化再进行调整。而针对于高负荷、电压较大的电站,选择提高电压幅度进行补偿。最后,装备了无功补偿设备为了节省开支,应减少分组,根据需要确定。
3.2 相关设备中的应用
首先,对断路器、投切电容器进行补偿处理,操作较为简单,且能够独立安装在设备上。具体来说,利用电容器组,在电容器组中安装熔断器,以在出现短路情况下,实现对设备的保护。在进行合闸作业过程中,受到电容器过电压过高的影响,为了降低电流冲击力与串联谐振现象,可以采取电抗器进行串联处理。其次,采取固定晶闸管或者滤波器进行补偿,需要将二者串联到一起,并调整和控制电抗器的感性电流,确保其与容性无功补偿电流能够互相作用,最终有效抵消功率。在实践中,可以长时间借助固定滤波器,适当减少晶闸管数量,促使前者能够发挥本身最佳性能,同时将电抗器的磁饱及程度控制在可控范围内。再次,采用电容器等补偿方法。在系统运行中,整合固定滤波器与电抗器电压,实现降低低压侧母线电压的目标。同时为了实现滤波目标,可以适当增加设备数量,以确保无功功率稳定性。最后,充分借助有源滤波器,电流形成建立在电力电子装置基础上,而利用设备对谐波电流、负序电流相位等进行相应调整,实现抵消功率目标。该种方式更为灵活、且调节效果更为明显。
3.3 配电线路中的应用
配电线路作为电力系统有序运行的基础,其运行安全、可靠性直接决定线路性能的发挥。针对配电线路,无功补偿技术在其中的应用,主要是利用分支线路平衡无功功率,同时补偿无功消耗,从而降低配电线路与主干线传输的无功损耗。在电力系统运行过程中,还应加强对一些补偿点及容量的有效控制,并严格按照相关规定完成设定目标。在选择补偿点时,应选择负荷较小的分支线;而选择分组补偿容量过程中,应结合分支线路配电变压器空载无功率情况进行选择。
结语
总而言之,在电气自动化中应用无功补偿技术能够提高电气的功率因数、降低负荷、加快有效滤波通路的构建、滤除和抵消制定谐波。要想在电气自动化中实无功补偿技术的作用充分的发挥出来,必须要加大对无功补偿技术的研究力度,更新电气自动化设备管理方法,建立健全无功补偿技术管理体系,提高无功补偿技术操作人员的自身文化素质和专业知识水平,保障电气自动化的标准化、规范化,加大对设备运行实际情况的监督和控制,提升技术应用效果,从而推动电气自动化可持续发展。
参考文献
[1]王玲.电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J].新技术新工艺,2015(05).
[2]朱琴.无功补偿技术分析及其在电气自动化中的实施要点初探[J].科技视界,2014(28).
作者简介:
徐辉(1985.09-),男,江苏兴化人,东南大学电气工程及其自动化,本科,学士学位,工程师,单位:国网江苏省电力公司兴化市供电公司。
论文作者:徐辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
标签:技术论文; 功率论文; 电气自动化论文; 滤波器论文; 电流论文; 电容器论文; 负荷论文; 《电力设备》2016年第9期论文;