无功补偿技术在电气自动化中的应用陈伟

无功补偿技术在电气自动化中的应用陈伟

(南京通用电气装备有限公司,江苏省南京市,210061)

摘要:无功补偿技术是我国供电系统内部优化设计所得出的产物,全称为无功功率补偿技术,能够显著提升供电系统中电网的功率因素,有效降低电网输电过程中的能源消耗,以此改善了供电电网的外部环境,为供电系统的稳定运作提供了确切保障。

关键词:无功补偿;电气自动化;技术应用

前言

在实际生活中分为有功功率和无功功率,有功功率是将电能转变成机械能、热能等形式;无功功率是指在直接消耗电能的前提下,将电能转化成另一种形式的能,且该种形式的能在电气使用的过程中可以与电能进行定期交换,达到减小无功功率在输送过程中的流动,因此降低了线路和变压器在运输过程中的电能损耗。

1无功补偿技术特点分析

无功补偿技术作为一种改善供电系统外部环境,提高供电系统输电效能,减少供电系统内部变压器电能损耗的有效手段,理应值得社会各界给予充分的关注。根据无功补偿技术在电力系统中的应用情况进行分析,可以明确得出该技术在实践应用环节具备以下特点:

(1)由于供电系统的电力设备中都安装了组织抗击和固定容抗的电感器,因此在运作过程中可以有效过滤掉一部分谐波,充分提高了设备的运作功率,使电力设备的运作效能得到显著增强。现阶段,我国电气自动化技术在实践应用过程中也存在谐波干扰的问题情况,如果将无功补偿技术正确应用于电气自动化当中,则能极大的提高电气自动化设备的功率因数,充分实现无功补偿技术的开发与应用。

(2)无功补偿技术本质上是一种无功电压控制服务技术,在实践应用过程中能够保持电力系统照常运作,有效提高电力系统运作过程中的稳定性,使连接点电压的波动值能够始终保持在正常范围之内,因此,无功补偿技术在使用过程中有利于电力系统的稳定。

(3)供电系统内不少电力设施都是依靠电磁感应来执行程序任务的,例如,发电机组在执行程序任务时,就需要依靠电磁感应原理,这样才能使使发电线圈在强磁场中能够正常出现交流电能。变压器在使用过程中同样也需要依靠电磁的交互感应进行运作,通过电磁感应的帮助,变压器在传输电力的过程中能够实现较远距离的输送,并且会极大的减少电力传输过程中的损耗。

2电气化铁路无功补偿技术的发展现状及其应用

2.1真空断路器投切电容器

该设备在运行的过程中,操作十分的简便,同时在资金投入方面也不是非常多,但是其在应用中也存在着一定的不足。在合闸的时候,电容器中可能会产生非常大的过电压,所以可能会对电气设备构成非常大的损害,此外,开关的寿命是有限的,所以不能在短时间之内多次的进行投切操作,从而使得动态补偿的效果受到了非常不利的影响。

2.2固定滤波器和井下管调节电抗器

反并联井下管和电抗器以串联的方式连接可以使其和并联的滤波器当中的多余荣幸无功补偿电流相互抵消,这样也就使得设备始终处在一个相对平稳的状态,功率因数方面的要求也得到了非常好的满足。而在系统运行的过程中,需要的晶匣管的数量不是很多响应的速度和效率能够体现出非常明显的优势,同时固定滤波器也能在很长时间内发挥其应有的作用。但是它也存在着一定的不足,在运行的过程中非常容易产生谐波的问题。

2.3固定滤波器和晶匣管调节变压器

这两种设备通常是借助高漏抗变压器来给系统运行造成不利的影响,其在运行的过程中可能会产生比较明显的有功损耗,因此这种设备一直都没有得到广泛的应用。

2.4固定滤波器、可控饱和电抗器

其主要是借助对饱和电抗器的磁饱和度加以调整来使得回路中的感性电流发生相应的变化,之后采取一定的措施使得感性电流和滤波器当中的多余容性无功功率相互抵消,这样就使得二者达到一种比较平衡的状态,它主要的特点是固定滤波器的并联滤波支路可以在很长的时间之内加以应用,对于设备而言,其存在着一定的损耗,在运行中也会产生非常明显的噪声。

2.5有源滤波器

有源滤波器主要是借助电力电子装置产生和谐波电流和负序电流相反的电流,这样也就可以将这两种电流相互女抵消,使得电源得到的无功电流能够充分满足其运行的基本要求,在应用的过程中,其灵活性非常强,同时在较短的时间之内就可以完成调节工作,此外还不会出现系统谐振的情况,但是有一点需要注意的是,电力电子设备自身的价格相对较高,这会大大增加运行的成本。

2.6固定滤波器、电容器和电抗器的调压

在系统运行的过程中,其主要是借助调节降压变压器的低压侧母线电压来调整滤波器和电抗器的电压,从而使得无功出力成为可能,在对其进行调节的时候,采用晶匣管通段的分解开关无载调节的方式,从电气寿命理论的角度来说,它是不会受到某些因素的限制的,但是在应用的过程中,它能够借助加装来提供一个更加稳定的无功功率,从而体现出其滤波的效果。

2.7有源滤波器和无源滤波器

这项技术的应用还处在研究的过程中,在使用有源滤波器的时候会产生和负荷电流方向完全相反的电流,二者就可以很好的相互抵消,电源中的谐波也得到了十分有效的控制。它在应用过程中非常重要的一个特点就是对无源补偿大容量和有源补偿的控制优势充分的加以利用。虽然,从当前应用的具体效果来看,众多的无功补偿技术都得到了非常广泛的应用,但是我国电力设备的复杂性和多样性也越来越强,所以我们在实际的应用中必须要不断的改进和完善,这样才能更好的满足时代的发展要求。

3无功补偿技术在电气自动化中的应用措施

3.1补偿配电网低压位置的电容器组

针对我国现阶段无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题情况进行分析,相关技术人员在今后的实践安装与操作的过程中应通过积极补偿配电网低压端电容器组的方式,有效提供电容器以及变压器线路的输出功率,充分显示出无功补偿技术在实践应用当中的优势。

在补偿配电网低压端电容器组的过程中,操作人员应当积极重视无功电流流经用电线路以及变压器后所造成的电能损耗情况,针对变压器以及用电线路所出现的电能降低情况进行系统化的分析,准确判定配电网低压端所需要配置的电容器组情况,根据供电设备的实际需要,正确补偿电容器组,充分发挥无功补偿技术的实践应用价值,显著提升供电系统中电网的功率因素,有效降低电网输电过程中的能源消耗,以此改善了供电电网的外部环境,为供电系统的稳定运作提供了确切保障。

3.2加强电网节能降耗的实践力度

针对我国现阶段无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题情况进行分析,相关技术部门在今后的工作中应更好的加强电网节能降耗的实践力度,对固有的无功补偿技术以及电气自动化设备结构进行完善与创新,通过大力发展节能降耗的实践创新活动,使无功补偿技术在电气自动化中获得更好的发挥与运用。

在加强电网节能降耗的过程中,相关技术部门应在无功补偿技术的固有设计基础上,对供电设备内部的无功补偿装置进行进一步的完善,以此保证无功补偿设备在供电设备当中能够发挥出更大的效用。针对用电线路在使用过程中所出现的电能降低情况,设计人员应充分发挥无功补偿技术的应用优势,在供电系统应用中采用混合型静止无功补偿装置,如图1所示。根据用电设备的实际需要,对设备当中的电容器组进行相应调整,充分发挥无功补偿技术的实践应用价值,使供电电网的外部环境能够保持稳定,有效提高供配电网络的输电效率。

3.3进一步确定变电站无功补偿的实际容量

针对我国现阶段无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题情况进行分析,相关技术部门在今后的实践工作中应进一步确定变电站无功补偿的实际容量,根据我国不同区域环境内的用电需求以及供电情况进行分析,准确把握目标变电站无功补偿的实际容量。

工作人员在进一步完善供配电设备运作情况的过程中,首先应该确定变电站无功补偿的实际容量,根据当地环境内的用电需求,对变电站无功补偿的容量进行适当的调整。变电站工作人员对变电站无功补偿的实际用电情况进行准确记录后,还应采用无功补偿技术对变电站内的变压器以及低负荷设备进行相应的无功补偿,借助我国现阶段广泛应用的先进仪器设备,结合智能化操作工艺以及安装技术,对这些变压器设备进行补偿,以此提高变电站内运作设备的使用寿命,提高输电线路以及输电设备的效能。

4结语

综上所述,无功补偿技术在我国电气自动化应用与发展中具有不可忽视的重要作用,值得我国技术部门加大研发力度,加强对无功补偿技术相关应用技术的研究和改进。

参考文献:

[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技致富向导,2012,(14)

[2]饶万里.无功补偿技术在电气自动化中的应用探析[J].硅谷,2014(20)

[3]肖金纯.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].建材与装饰,2015(16)

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