摘要:无功补偿技术不仅能够对电网进行全面整体性的提升,还可以减少内部电压的损耗流量,还能够对电气自动化过程中所消耗的能源进行节约,在一定程度上也对电气自动化系统中的设备使用以及电量使用进行了很大的保障。随着无功补偿技术的不断完善,相信将来在电气自动化中的应用一定会更广泛,无功补偿技术也会逐渐成为未来电气自动化的主要发展方向。
关键词:无功补偿技术;电气自动化;应用
1 电气自动化中无功补偿技术应用意义分析
我国主要实行的电力运行模式为三种,分别为高压网、中亚网以及低压网。除了中亚网之外,高压网以及低压网都很不稳定,怎么保证两者的运行稳定性就成了一个很重要的问题。但是随着无功补偿技术在电气自动化中的应用开始之后,高压网以及低压网的稳定性就可以通过运用无功补偿技术来进行改善了。无功补偿技术通过对电力网络运行中的损耗进行一定幅度的降低,可以提升对于电力资源的使用效率,这样就可以很好的提升供电设备的增加容量,从而更好的实现对于电气自动化过程中的供电系统以及配电系统所消耗的电压进行有效的控制。并且诶电气自动化过程中运用的无功补偿技术对于电网稳定性的维持也有很好的效果,可以降低电气自动化过程产生的破坏电流对内部元件的破坏程度,具有很好的改善意义。
2 电气自动化中应用无功补偿的现状
2.1 真空短路投切电容器
这种设备在应用的过程中操作相对比较简单,同时其投资的数额也相对比较小,但是在合闸操作的时候很容易产生非常大的电压,所以设备在运行的过程中很有可能会使得设备出现比较严重的损坏现象,同时对这个设备,投切的频度一定要予以严格的控制,因为它的使用寿命是十分有限的。
2.2 可控饱和电抗器
该设备主要是通过根据实际的需要对电抗器的饱和程度进行适当的调整,使得整个回路当中的电流发生一定的转变。主要是使并联滤波器当中的多余荣幸无功功率被感性电流掩盖,这样就达到了一个相对比较平衡的状态。这个设备在运行的过程中可以对自动化系统中的长期投入,但是在其运用的过程中会产生非常严重的谐波现象,此外其对设备运行的质量和水平也会产生非常大的影响。
2.3 有源滤波器
这种设备在使用的过程中主要是让电力电子装置在运行的过程中产生和负序电流和谐波电流完全相反的电流,这样一来它就可以充分的满足电源运行的需要,此外在这一过程中也可以将负序和谐波消除。这种设备在应用的过程中存在着非常明显的优势,它补偿的效果比较好,速度快,在运行的过程中不会受到谐波的影响,但是它在应用的过程中不具有较强的经济性,需要非常多的经济投入。
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3 无功补偿技术在电气自动化供电系统中的应用
3.1 在变电站供配电系统中的应用
首先,变电站补偿是为了实现电网无功功率的平衡,需要在变电站进行集中补偿无功功率,在集中补偿中采用的无功补偿装置主要有并联电容器、同步调相机和静止补偿器等,还可以运用SHFC型高压无功自动补偿装置,通过在6kV~10kV变电站Ⅰ段和Ⅱ段的母线上任意安装并联电容器组,然后按照电压质量自动投切电容器,进而使母线的电压始终处于合理控制范围内,避免变电站配电网电力系统出现过压现象,有效降低配电网母线的无功损耗, 以此提高变电站配电网的功率因素,改善电网运行环境,提高电网运行效率和稳定性,这种集中补偿装置主要适用于变电站10KV母线上,具有易于集中管理、维护方便啊等优点,同时,还需要采取有效的低压分组补偿措施,可以猜10KV配电网变压器一侧安装并联电容器,且从而有效降低变电站10KV配电网母线的能量损耗,提高电网电能的质量,另外,还可以在220KV变电站配电网系统中应用无功补偿技术。
3.2 在用户电气自动化设备中的应用
随着电气自动化的发展,人们家里的电气自动化设备和系统数量不断增加,且其中由电能量需求较大的电气自动化设备和系统,例如,居民普遍使用的空调温度调节系统、电冰箱、电热器等大型电气自动化系统和设备,然而,在电网电能质量和供电能力不能满足用户电气设备的用电需求,或者由于这些大型电气设备用电量较大而造成居民电费的负担大,因而,为了稳定用户电气设备电压、电流,平衡用户所有电气设备的功率,降低电能的损耗,需要采用无功补偿技术,其中可以采用就地补偿方式,需要运用金属化聚丙烯干式电力电容器,或专用就地补偿装置,通过在单台电气设备发电机一侧安装并联电容器,对空调系统、电冰箱、电容器等大功率的电气设备进行无无功补偿,从而平衡这些电气设备对无功功率的需要,进而减少了了这些大型电气设备的无功功率,提高功率因素,从而可以降低这些大型功率的电气设备的无功损耗,提高所有电气设备的运行效率,减少用户电气设备用电的费用。
首先,在中低压配电网中输配电线路补偿是指通过在线路杆塔上装设电容器,实现无功功率的补偿,由于输配电线路的补偿点较多,则需要采用低压就地分散补偿方式,在每一个补偿点电气设备一侧安装并联电容器,从而实现输配电线路的无功功率补偿;其次,由于随着电气自动化的发展,现代半导体器件的应用越来越广泛,且电网功率也不断增加,进而造成中低压配电网运行中谐波的电压的升高、电压很不稳定,从而影响电网运行的安全性和稳定性,破坏到电网供电质量,因而,为了提高电网供电质量,保证电网运行的安全和稳定性,就可以通过应用无功补偿技术,采用谐波补偿装置和无功动态补偿装置,实现中低压配电网运行的稳定和电网供电质量的提高,其中谐波补偿装置是将电容器组串联而形成一种谐波滤波器,从而降低电网输电线路的无功损耗,改善线路供配电的连续性和质量,而采用的无功动态补偿装置是由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块与放电保护器件等构成的,通过实时的跟踪测量电网线路的电压、电流和无功功率和功率因素,进而利用微机分析、计算出电网线路无功功率的补偿容量,之后既可以达到无功补偿效果,又可以保护电容器。
4 电气自动化中无功补偿的策略
4.1 分析电气自动化无功补偿的应用方向以及基本作用方式
电能质量是对供电系统进行评价时的重要指标,而电压又是影响电能质量的核心要素,电气自动化系统产生无功的状况大多数是有阻抗以及功率因数引起的,因此最好在变电站附近设立滤波装置和无功补偿装置。
4.2 无功补偿在电气自动化系统的运用中的共性
无功补偿在电气自动化系统不但降低了资源的浪费程度,而且提升了电气自动化系统在运行过程中的安全性,无论是安全性的提高还是资源的浪费减少都对降低生产的成本起到了至关重要的作用。安全性的提高降低处理事故的预算费用,资源的利用率提高不仅给企业节约了生产成本,还让企业的经济效益有了很大的提升。
结束语
总而言之,无功补偿技术已经广泛应用到电气自动化系统中,通过应用无功补偿原理和先进的无功补偿装置,大幅度提高了功率因素,减少了电压、电流、无功功率和功率因素的畸变率,降低无功损耗,提高了电气自动化系统运行效率和稳定性。
参考文献
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[2]王晖.试论电气自动化中的无功补偿技术[J].价值工程,2012(12).
[3]于军,滕立国.电气自动化中的无功补偿技术研究[J].河南科技,2013(9).
论文作者:王竞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签:电网论文; 功率论文; 电气自动化论文; 电容器论文; 变电站论文; 谐波论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第13期论文;