浅谈电力自动化中的无功补偿技术

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/10/17来源:《当代电力文化》2019年第11期文/赵国兵 张建军
[导读]无功补偿技术是一种新型的广泛应用到电气自动化领域中的技术。

国网河北省电力有限公司平乡县分公司 河北 邢台 054500
摘要:无功补偿技术是一种新型的广泛应用到电气自动化领域中的技术。无功补偿技术在电气自动化中的应用可以有效保证电气系统的正常运行,降低电气设备运行中的电能损耗,满足企业和居民的用电需求。无功补偿技术在实际的应用过程中应该根据电网线路的实际情况以及各个地区的实际用电需求来采取合理的无功补偿方式,充分发挥无功补偿技术在电气自动化中的应用。
关键词:电力自动化;无功补偿技术;应用
1无功补偿技术以及其优势
        无功补偿技术也可以称之为无功率补偿技术,它主要是在电子自动化本身性能的基础上,通过运用无功、谐波或者负序的方式来对系统进行作用,从而实现补偿作用的技术。运用无功补偿技术,可以有效解决电网运行中变压器损坏和线路损耗大的问题,促进电子自动化系统的有效运行。
        现阶段无功补偿技术在电气自动化中得到广泛的应用,并且具有很高的应用效果。首先无功补偿技术可以提高电压质量,电压在使用的过程中会发生损耗,损耗越多,电压质量就会越低,反之电压损耗越少,电压质量越高。电压的质量对电气设备能否顺利运行有着直接的影响。运用无功补偿技术可以对电路输送中的无功功率进行有效控制,从而将电压损耗控制在合理的范围之内,使其满足电气设备的运行所需,稳定电气设备的电压,保障电气设备的正常运行。
        其次无功补偿技术可以有效降低电力企业的资金投入,节省开支。无功补偿技术的应用,可以使电路中的无功功率得到有效的控制,使电力的功率得到大幅度的优化,从而可以降低企业对电气设备的资金投入。同时变压器也会在这个过程中提升运转功率,对运行过程中的设备要求也不断降低,这样就可以有效的控制和节省用于输变电设备的投入资金。因此无功补偿技术在电气设备中的应用可以有效降低企业的投入成本,提高企业的生产效率和经济效益。
        另外无功补偿技术在电气自动化中的应用,可以有效的降低企业和用户的用电费用,无功补偿技术的应用使得电路的功率得到优化,降低了电路运行中的电能损耗,因此企业和用户在使用电气设备时,其使用费用也会有所降低。
        最后运用无功补偿技术可以有效加强电路的输送能力。电路输送功率的过程中,如果是处于有功率的状态下,那么功率因素以及其所传输的电力功率与实际运输功率呈反比,在这个过程中使用无功补偿技术可以大大提高电路的功率因数,这样电气设备实际运行中的功率就会不断降低,有效降低了电路运行的负荷,提高电路的功率运输效率。
2无功补偿技术实际应用方向
        2.1变电站应用
        将无功补偿技术应用到变电站中,能够有效维持电网的无功平衡,同时可有效改善功率因数,稳定终端变电所母线侧电压,完成变电站主变与输电线路的无功损耗补偿。一般在建设中需要将补偿装置与母线连接,降低后期运维难度。
        2.2配电线路应用
        针对配电线路来进行无功补偿技术的应用分析,应确定电容器在其中的重要作用,科学设计补偿点,保证补偿点数量设置的合理性。同时尽量选择复杂度较低的控制方式,尤其是避免应用分组投切的方式,避免因为补偿容量过大而出现过补偿问题。可选择线路补偿的方式进行设计,想线路与公用变提供必要无功,建设成本低,短期回收效益高,并且后期维护难度小,多适用于负荷大且功率因数低的较长线路。城镇供电用户基本上均为单相负荷,且系统内用户之间的负荷大小以及用电时间存在显著差异,这样就产生了不平衡电流,且无法有效预测,这样就造成电网系统长时间处于不平衡运行状态。并且受不平衡电流影响,系统变压器铁损以及铜损会增加,如果无法及时采取措施处理还会对电气设备的正常运行带来威胁,影响三相电压的平衡。因此将无功补偿技术应用到其中,不仅能够对线路进行补偿,同时还可以对有功电流进行调节,保证三相功率因数补偿到1,维持三相电流的平衡。
        2.3电气自动化应用
        1.随机补偿
        随机补偿技术的应用,可以通过对电动机和低压电容器组的并接来实现,同时需要将控制装置和保护装置一同与电动机投切。对于县级配电网,电动机为主要的无功功率来源,通过无功补偿,来维持无功平衡,降低损耗的同时提高出力。采用随机补偿方式在设备处于正常运行状态的情况下就可以投入无功补偿,并且在设备停运后无功补偿自动退出。所需投资更少,占地面积小,现场安装工艺简单,后期运行可靠性高,事故发生率比较低。应用于电动机补偿效果显著,尤其是通过补偿励磁无功,能够进一步对配网的无功峰荷进行有效限制。
        2.随器补偿
        随器补偿主要是对配变空载的无功补偿,以低压熔断器为基础,将低压电容器和配变二次侧连接处理。当配变保持空载或者轻载的状态运行时,相应的无功负荷为空载励磁无功。在实际应用中此种补偿方式更为简单,接线设计复杂度低,后期运行管理难度小。以及能够有效补偿配变空载无功,对无功基荷进行一定程度的限制,维持无功就地平衡,减少系统运行网损,配电实际利用率进一步提高,为现在最为常用且有效的补偿手段。
        3.跟踪补偿
        跟踪补偿与随器补偿两者之间功能相似,但是其主要是通过抵押电容器组实现用户配变低压侧的有效补偿,同时还要以投切装置作为保护装置和主要控制,一般适用于超过100kVA的配变用户。跟踪补偿技术的应用能够可靠跟踪无功负荷的变化情况,且操作运行灵活性更高,具有较高的补偿效率。但是相比其他补偿方式,其所需要的投资更大,并且投切装置结构复杂度较高,如果存在任何元器件故障,就会影响到整个电容器的投切效果,一般适用于容量与负荷较大的配变系统。
3 如何在电气自动化中有效应用无功补偿技术
        3.1 加大对并联混合有源滤波器补偿技术的应用
        现阶段无功补偿技术有很多的类型,其中应用比较广泛的,发展比较迅速的是并联混合有源滤波器补偿技术,这种补偿技术可以在和原始输电技术结合的基础上,对电气自动化运行中出现的功率补偿问题进行有效的解决,从而促进电网电路的正常运行,有效降低电荷功率的损耗。并联混合有源滤波器补偿技术在电气自动化中的应用需要注意以下几点,应该根据电气设备运行的实际情况来对输配电中的电容设备的具体安装方案进行设计,使无功补偿技术能够有效的得到实施,保证电力系统运行的安全性、稳定性。
        3.2 根据各地区的实际用电情况设计无功补偿方案
        各个地区的实际用电情况是不一样的,因此对无功补偿技术的应用要求也是不同的,如果是用电需求量比较大的地区,可以采用分散式的无功补偿方式。如果是用电电压比较低的区域,可以根据其实际用电情况,安装多个电容器组件,为无功补偿技术的应用提供一个安全的环境,从而延长电气自动化的使用寿命,有效降低电能输送过程中所产生的电能损耗。无功补偿设备的安装过程中,还可以安装一定的电压电容器,保证配电变压器的正常运行,可以根据无功补偿设备的实际使用数量、设备型号以及设备安装规模来确定电容器的安装数量和安装规模,从而确定科学合理的无功补偿方案。
结束语
        传统的工业电气控制系统不仅仅需要消耗较大成本的人力以及物力,还对当前的环境造成了一定程度上的威胁。而通过无功补偿技术在电气自动化当中的应用,相关部门可以实现工业生产的低消耗。这不仅仅降低了对资源的损耗,还可以改善工作的效率。本文围绕着这一目的来展开,实现无功补偿技术的高效利用。
参考文献
[1]谷祥桢.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].四川建材,2018,44(11):149-150.
[2]贾权.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018(21):118.
[3]李小刚.电气自动化中无功补偿技术的应用[J].工程技术研究,2018(12):203-204.
[4]王延涛.电气自动化中无功补偿技术的有效应用研究[J].建材与装饰,2018(41):205-206.