摘要:本文主要对无功补偿技术进行了介绍,分析了在电气自动化中应用无功补偿技术存在的问题,并提出了相应的完善措施,以供参考。
关键词:无功补偿技术;电气自动化;应用
1、无功补偿技术应用概述
无功功率补偿简称无功补偿技术,即通过应用电容器等无功电源,在不消耗电能的情况下将电能转化为声能、热能、机械能、化学能等,从而改变电网的负荷功率、降低供电线路损耗、改善电压质量,提高经济运行水平。无功补偿技术在电气自动化系统中的应用,主要是为了提升电气设备的应用效率,稳定电网中的电压、电流等相关的参数,从而提高整个电力系统供给的安全性与稳定性,减少不必要的电力损耗,确保电力系统的稳定发展。
2、电气自动化中应用无功补偿技术的设计思路
(1)TCR与稳定滤波设备相纽合
TCR指的是晶闸管控制电抗器,它可以对晶闸管的导通时间进行调整,有效电抗可不间断的改变,当晶闸管控制电抗器在进行控制磁饱和度的时,能够作用于电路中的感性电流,平衡与其并联的稳定滤波设备中的容性无功功率。而且,TCR与稳定滤波设备的结合还可以降低晶闸管的使用损耗,使得整个系统能够实现高速的运转,但其也有一定的缺陷,如在运转过程中会产生滤波。
(2)可控饱和电抗器与过滤谐波装置相组合
可控饱和电抗器,能够有效的提高功率因数,维持电路电压的稳定,与过滤谐波装置相组合,可串联电抗器,与晶闸管反并联,以此达到平衡无功功率的目的。同时,还可防止谐波造成的污染,延长电气设备的使用寿命,减少电路系统的运行损耗。但该方法建造成本相对来说较为高昂,技术要求高,在运行过程中存在一定的风险,尚需进一步改进以扩大应用范围。
(3)调压式无功补偿
该设计思路是利用电压调节器对电路中的滤波器或是电抗器电压进行调整,进而控制无功功率的输出。这种设计方法能够实现动态的无功补偿,实际的补偿效果要好于常规的补偿方式,且补偿装置占用面积较小,年损耗低于百分之二,维修方便,但也存在着响应时间慢、滤波效果不理想的问题,总的来说,该设计方法还需要继续完善,技术水平有待于提高。
3、无功补偿技术在电气自动化中的应用
(1)构建真空断路器
应用无功补偿技术把合闸管与滤波器固定住,使其在原基础上构成无功补偿设备,在实际工作中应用其结合体,可确保滤波器的无功补偿所出现的电流是平稳的,从而达到电力自动化的需求。同时,还能在较短的时间融合系统和电压来对电气自动化开展无功补偿工作,在对电气自动化开展推广工作时,需要规避一些没有必要损耗的能量。
(2)对客户的无功补偿
目前主要应用在生活中的无功补偿技术主要存在如下的两种使用途径。其一,在经过无功补偿技术之后可以使功率合理的满足国家有关的规定,保证居民的用电功率以及用电量,减少人们的电费开支,降低用电成本。其二,在用户的内部电网中采用这种无功补偿技术,可降低无功消耗,确保电能资源浪费处于最小化,从根本上保证每一户人家在用电的问题上做到节约,进而降低用户的电费支付
(3)对回路电流的无功补偿
通过固定滤波器的利用,对电感器中的磁能的状态进行调节,可改变回路的电流,从而实现无功补偿的目的。通过一些相关技术的应用,合理的解决一些技术上的问题,从而减少了资源的浪费,为电力资源的节约起到了重大的作用。
4、无功补偿技术应用中存在的问题
(1)应用的局限性:技术本身的成熟度不足,存在缺陷;相较于其他发达国家,我国的设备相对而言不先进。
(2)系统谐波的影响:在某些整流设备、电弧炉等非线性的负荷或电力拖动设备运行的过程中,会使电力系统出现谐波,导致无功补偿电容长期承载电流,进而促使其出现过热损坏的情况,电路的安全性得不到保证。
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(3)无功补偿的配置问题:根据无功功率的原理,电力从发电站输入到高压变电站时,通常会出现无功电流的输送,在经过多个低压变电站,特别是长距离输电时,距离越长,无功电流的传输就越多。针对此问题,某些变电站采取的方法是整组投切,以此补偿电容量,但这种方法并不能有效达到平衡转变负荷的目的,相反带来了过高的负荷,影响了倒置传输过程,加大了传输过程的风险和能量损失。
5、电气自动化中合理应用无功补偿的策略
(1)加大重视程度,加大资金投入
无功补偿技术的应用正处于发展时期,虽然现阶段已表现出明显的优势,取得了很多成果,但是很多人对于无功补偿并不了解。因此需加大对其的重视程度,并投入大量资金进行研究和改革,只有这样才能使无功补偿获得更大的发展空间。
(2)分散安装电容器进行补偿
采用分散安装电容器的方式实现无功分散补偿,这种方案是现今运用最普遍的一种补偿方法,能够有效地提高功率因数,降低损耗,从而提高用户电压质量。但这一方案工程量大,需要大量投资,因此需要商家采用成本低而可靠的电容器。现阶段多采用晶闸管投切电容器,电容器通常设计在配电的低压处,在实行时一定要经过严格的规划,要确保电容器的投、撤要和变压器保持同步,让变压器参与到电容器的放电和无功补偿数值的计算当中。
(3)培养优质的科研队伍
近年来,虽然无功补偿已经广泛应用于我国的各个领域,但其很多技术还不成熟。因此,需培养一只高素质、高水平的科研队伍对无功补偿深入研究和改进,加大培养专业人才的力度,积极引进外国的先进技术和人才,加强无功补偿技术的改革力度,定期组织技术人员学习,以提升其技术能力。
(4)提高用户意识
在理想的供电系统中流过的电压和电流是成正比的,也就是正弦波,一旦电压和电流不成线性相关就会形成非线性电流,基波电流发生畸形,谐波产生。谐波电流过大,可导致电缆过热、变压器过热,有诱发火灾的危险,同时会损害电子设备,在电流运行过程中可能出现意外跳闸,致使额外电能的流失。因此,必须让用户充分意识到谐波的危害,发现无功补偿的优点,积极配合并推广无功补偿在生活中的使用。
(5)采用变电站集中补偿
为了方便管理和维护,通常将这些设置连接在变电站10KV母线上,通过并联电容器组和有线调压抽头进行协调控制,对变电站的电压集中管理。这样能够较好地平衡变电所的母线电压,补偿和平衡无功功率。但是在实际运行当中必须严格控制电容器的投切频率,以达到降低成本和损耗的作用。
(6)制定合理的无功补偿改进方案
在电气自动化中应用无功补偿技术,如果使用方法不当,容易对容量配置产生影响,因此需要根据实际情况,对无功补偿方案进行合理改进,使电气自动化系统能够正常运行。在制定改进方法的过程中,需根据实际的电气运输设备和传输电压来制定改进方案,在这个过程中,需要以保障电力传输效果为原则,可以成立研究小组,合理进行实验,通过实验的方法找到最适合的改进方法,具体操作方法:将技能优秀的员工组成研究小组,让研究小组进行实验,第一组在设备上安装仪器,第二组使用无功补偿技术,第三组在设备中安装仪器并使用无
功补偿技术,让这三种一起进行实验,并记录实验结果,通过将三种实验结果进行比对,找到能够保障电网顺利运行的方法,以解决电网中的无功补偿问题。
6、结束语
综上,为了使电力供应系统能够提高工作效率,减少电力设备的损坏率,保障电力传送安全,企业就需重视无功补偿技术,正确认识无功补偿技术在电气自动化的发展优势,以促进我国电气自动化水平的长远发展。
参考文献
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[3]章军.无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].电工文摘, 2013(8):20.
论文作者:王若川,蔡广亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签:技术论文; 电流论文; 电容器论文; 电压论文; 电气自动化论文; 谐波论文; 晶闸管论文; 《电力设备》2018年第20期论文;