摘要:近年来,随着我国科技的快速发展,电子自动化的发展也步入了新的阶段,其中无功补偿技术的应用占有越来越重要的作用。随着无功补偿技术在人们生活当中越来越广泛地应用,如何合理使用这项技术成为了一个重要问题。文章就电气自动化中无功补偿技术在生活当中的作用以及实际的应用进行了分析。
关键词:电气自动化;无功补偿技术;应用
引言
无功补偿技术是一种先进技术,被广泛应用于电力系统中,能够有效推进电气自动化发展。现如今,电气自动化技术以及相关设备已得到普及,这类设备需采用无功补偿技术,有效提升供电质量,同时减少电能损耗。由此可见,在电气自动化中,无功补偿技术至关重要,对无功补偿技术在电气自动化中的应用方式进行深入研究迫在眉睫。
1无功补偿技术的简要概述
1.1基本内涵
无功补偿技术在电气自动化中的运用,主要是利用滤波技术构建起谐波补偿体系,进而使负序电流得到相应降低。当前应用在电气自动化中的无功补偿技术类型众多,主要包括有源滤波器、固定滤波器以及真空短路投切电容器等。其中,有源滤波器可对电力装置进行相应调控,进而形成满足电源基础需求且能有效抵制和谐波电流的负序电流;固定滤波器通过有效连接滤波器,能相应改善无功出力问题;真空短路投切电容器的无功补偿技术通过灵活调节开关通断,也有助于实现无功率滤波的稳定运行。
1.2重要作用
运用无功补偿技术可在相同电路中实现容性与感性功率负荷装置的有效并联,从而使能量在这两种不同负荷中实现自由转换。同时,运用无功补偿技术,还可使供电水准始终维持在一定水平,并能控制电气设备能源损耗,实现资源与设备的充分利用,有助于控制电气管理成本,使功率因数得到明显提升。
由于电气自动化设备在运行中均会面临功率受限的问题,影响电力系统的运行效率,通过运用无功补偿技术,可以大大提升电力系统的运行效率。例如,电力系统普遍存在能源损耗的情况,电压和负荷会有所增加,进而影响电力系统设备的正常使用,若通过无功补偿技术,将无功功率在电网中进行科学分布,有助于提升电力系统的整体运行成效,防治出现损耗现象。因此无功补偿技术的运用,可有效防止电力系统在供电状态下因电网功率因数较低而导致输电不稳定、变压器损耗较大的情况,使电力系统能快速、高效地完成电力输送。
2电气自动化中无功补偿技术的应用
2.1在变电站中使用无功补偿技术
变电站是电力系统中一种变换电压和电流,接受以及分配电能的场所,在变电站中的补偿主要是为了使人类用电网络效果更好,使电力系统当中的无功功率始终处于平衡的状态。因此,当变电站对电路进行优化和补偿的工作时,想办法提高无功补偿技术并及将无功补偿技术的作用发挥得更好,可以起到更优异的实际效用。无功补偿装置有几个重要的部件,分别是同步调相机、并联电容器、静止补偿器等,比如SHFC型高压无功自动补偿装置,将并联电容组安装在功率为6000伏特至10000伏特的变电站一段和二段的母线上,母线的电压在并联电容装置自动投切的情况下得以控制,让母线的电压处于科学的可控范围,尽量杜绝变电站配电网的电力体系过压情况的产生,并控制好配电网中母线的无功损耗,使变电站配电网中的功率得到很大程度上的提高,优化了整个电网运行的环境,而且稳定了电网运行过程中的效率和操作。以上说的这种集中性的补偿装置由于它便利的维护过程以及方便集中管理的优势,使其可以很好地用在变电站10000伏特的母线当中,保证电网的运行质量。
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2.2配电线路应用无功补偿技术
线路无功补偿指采用电容器进行无功补偿。线路中,补偿点不能太多,控制方式需要尽量简化处理,通常不进行分组投切,补偿容量不能太大,以免造成过补偿。对保护而言,应尽量简化,将避雷器及熔断器等作为过压及过流保护。采用线路补偿的方式,可以为线路及公用变提供必要无功,不仅回收较快、成本低,而且管理与维护较为方便,尤其适用于负荷较重且功率因数低的较长线路。但是,线路补偿存在适应能力不足,重载条件下补偿效果较差等缺点。城市及农网供电系统中,因为用户以单相负荷为主,且负荷大小与用电时间有所不同,所以电网中必然存在不平衡电流。这种不平衡还没有规律性可循,很难事先预知,导致系统在很长一段时间内处于不平衡状态。针对不平衡电流,从电力部门角度来讲,除了合理分配负荷外,基本没有其他有效的解决方式。不平衡电流会明显增加铜损和变压器铁损,降低出力,严重时还会威胁到变压器实际运行的安全性,导致三相电压无法保持平衡。采用无功补偿的方式,能解决上述问题。除了能对线路进行无功补偿,还能有效调整有功电流,将三相功率因数补偿至1,进而使三相电流保持平衡。从实践效果来看,正确使用无功补偿后,能将功率因数至少补偿到0.95,并确保不平衡电流小于额定电流的1/10。
2.3在滤波器中的应用
从无功补偿技术的发展现状来看,我国目前对于该项技术的研究尚不成熟,且在多个方面存在技术难题。例如:无功补偿技术应用在滤波器中时,需要具备较强的灵活性与可靠性,否则就无法保证控制滤波器剩余电流的作用。
2.4应用于电力用户
现阶段,无功补偿技术在电力用户领域也得到了相应使用。运用在电力用户中的无功补偿机制多种多样,各种补偿机制具备的优势也不尽相同。为使无功补偿技术的优势在电力用户中得到充分发挥,需相关工作人员立足电力用户实际情况,合理选用相应的补偿机制。
例如,运用于电力用户的集中补偿机制中,工作人员通常会采用将电容器组集体安装于所有电力用户变电装置内部的方式,使变压器无功功率损失量得到有效控制,从而达到节点效益最大化的目标。该补偿机制的运用使输电线路损失明显降低,在保障相应装置运行条件处于自动投切状态下,同时工作人员适时补充调节无功负荷,既满足了电力用户的用电需求,又获得了良好的节点效益。
此外,可根据实际情况选择使用分组补偿机制,相关工作人员需要为电力用户合理分配电容器,依照组别深入分析处理配电线的具体工序和实际配比要求等,以构建分组补偿机制,从而使各组变压器无功补偿实现有效平衡。
针对电力用户的个别补偿机制中,工作人员主要通过并联电力用户的具体用电设备以及电容器,从而及时补偿各电气设备的无功功率负载。因该无功补偿方式为单次补偿,单独一台电力设备电容基本和电机输入与输出状态相同,故而能够实现对电机无功损耗的及时补偿。通常在大型或中型的异步电机中比较适合使用个别补偿机制。
结束语
综合来看,无功补偿技术对于电气自动化的发展有着直接的促进作用,其作用主要体现在控制电流消耗,稳定电气设备电压两个方面。鉴于无功补偿技术在我国发展的时间较短,因而国内的相关科研人员应当重视对于无功补偿技术的开发,加快无功补偿技术的推广与使用,推动我国电气自动化技术的全面发展。
参考文献
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论文作者:郭正斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:技术论文; 电气自动化论文; 电流论文; 电力论文; 变电站论文; 电力系统论文; 滤波器论文; 《基层建设》2019年第15期论文;