简析电气自动化中无功补偿技术的应用

简析电气自动化中无功补偿技术的应用

国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司辽宁省朝阳市122000

摘要:随着科学技术的发展和进步,电气自动化技术不断改进,广泛应用到生产生活当中。但是电气自动化在发展过程中仍存在着各种问题,受单相电力负荷变化的影响,电气自动化在使用过程中的经济性和安全性仍有待于提高。无功补偿技术在电气自动化中的应用极大地提高了电气自动化的经济效益和安全性。

关键词:电气自动化;无功补偿;应用

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。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、电气自动化中无功补偿技术的应用

2.1在真空断路器中的应用

在真空断路器设备的设计过程中应用无功补偿技术,能够有效节约设备运行过程中的经济成本,同时实现对真空断路器内部部件结构的大幅简化。借助无功补偿技术,能够将固定滤波器设备与合闸管调节电抗器设备相互结合,促使这些设备在现有的技术应用条件下形成具备无功补偿技术应用条件的技术结构。并且在这种技术结构的实际应用过程中,能够保证固定滤波器中的无功补偿电流持续保持平衡而稳定的技术状态,以切实满足电力自动化技术系统对功率因素最大需求,并以此为基础在最短暂的技术应答时间之内结合系统的技术运作状态和系统内部电压参数的强度特征完成无功补偿技术活动过程,并在此过程中最大限度地避免电气设备系统出现非必要性能量消耗。

2.2电容器同固定滤波的结合

电容器同固定滤波进行结合主要是侧重于对压力的调整。这种方法首先要根据电压的具体需要,对变压器的母线进行调整,进而实现无功功率的变换。在具体操作的过程中,工作人员主要是利用晶压管进行操作,这样就较为有效地保证了设备的寿命。但值得注意的是,这项技术在我国还处于实验阶段,由于整个过程中系统所需晶闸管的数额较少,而整个过程的速率却比较高,所以不可避免地会有谐波的出现。所以,对其具体的完善过程还需要整个电力行业的努力。

2.3在有源滤波器中的应用

在有源滤波器装置安装后,由于其所产生的电流会与负序电流相位处于相反的情况,所产生的电流与负序电流会相互抵消,从而有效的实现了资源利用率的降低,能够达到非常好的效果。另外有源滤波器装置不仅具有较快的调节速度,灵活的补偿特性,而且性能十分稳定,在运行过程中不会产生谐振现象。但由于有小源滤波器装置价格较为昂贵,建设成本较高,因此需要酌情使用。

2.4对回路电流的无功补偿

利用固定滤波器来调节饱和电感器内部的磁能饱和程度这样可以对流入回路的感性电流继续逆向改变,最终达到无功补偿。在回路中产生的感性电流可以和滤波器发出的容性电流进行相互抵消,进一步实现电流平衡,之后可以通过将滤波器和电抗器进行电压串联,然后调节变压器的降压按钮,对侧母线的电压进行一定程度上的降低,这样就可以实现无功补偿这一最终目标。

2.5电力客户的无功补偿

针对电力能源的使用客户实施无功补偿主要有两种实现方式。①经过补偿。通过采取针对性的技术处理手段,促使用户的实际电力功率因数水平,能够充分满足国家电力主管部门制定并实行的参数控制范围要求,并在此基础上帮助电力能源的使用用户获取到更多的电费补偿。借助对电力能源领域相关指导政策的宣传和教育普及,不断强化基层民众的节约用电意识,并以此实现针对电力能源使用客户的无功补偿技术目标。这种无功补偿应用方式能够有效减少电力供电技术网络在实际运行过程中的电流损耗现象,并有效缓解我国电力能源供应的紧张状态。②客户终端。配电网无功补偿在电力能源使用客户的终端点位分支性配电网络中应用无功补偿技术,从用电负荷的产生位置切实减少无功功率的产生可能性,减少对电力能源的非必要性消耗,帮助能源的使用客户降低经济压力。

三、提高电气自动化中无功补偿技术效率的措施

3.1做好用户侧的管理

用户侧管理主要是通过加强对用户的节电意识宣传教育,使用户明确无功补偿技术应用与节电生产的重要意义,更加注重对无功补偿设备与装置的建设,并能够从长期效益角度考虑,更好的发挥无功补偿技术的积极作用,以保证电气自动化生产的节能高效发展,实现对生产中电能损耗的有效控制,也为无功补偿技术的推广及发展创造有利条件。

3.2合理确定无功补偿容量

无功补偿容量配置不合理是影响无功补偿技术应用效果的一个重要因素,补偿不足或者过补偿都不能满足对电能质量的需求。因此,在实际的无功补偿技术应用中,应对地区实际条件与电网运行特点进行充分的调查与研究,结合实际合理确定无功补偿的容量,以保证无功补偿功能的有效发挥。在此基础上,加强对电力新技术的研究与应用,注重对系统谐波的控制,减少谐波对补偿容量的影响,实现补偿容量的最优化配置,并加强对工作人员专业素质的提升与生产操作的规范化管理,避免因不规范操作所导致的风险因素的发生,保证无功补偿的有效性。

结语

无功补偿技术在电气自动化中的使用,已经是大势所趋。因为无功补偿技术技术的广泛使用不仅能够提高整个电网的稳定性,减少供电过程中不必要的电能损耗;而且还能使人们逐渐形成节约用电的意识,从根本上减少整个国家电能的消耗。所以,必须注重对无功补偿技术的研究,加强无功补偿技术在电气自动化过程的应用。

参考文献

[1]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程,2011.

[2]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.

张旖旎(1991.7.29),女,辽宁省朝阳人,沈阳工程学院电气工程及其自动化学士,单位;国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司研究方向:电气工程及其自动化

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