无功补偿技术在电气自动化中的应用 陈超

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:陈超 陈勇
[导读] 摘要:在新时期背景下,电气自动化技术日新月异,电气产品的应用范围也越来越广泛,用途越来越多样化,这就使得相应的电力负荷越来越大。
        (西南科技大学城市学院  四川省绵阳市  621000)
        摘要:在新时期背景下,电气自动化技术日新月异,电气产品的应用范围也越来越广泛,用途越来越多样化,这就使得相应的电力负荷越来越大。受到多方面因素影响,电力资源使用过程中会产生一定的功率损失,不利于我国电力行业的长期可持续发展,为此,相关行业工作者应当将当前的先进技术充分应用到电子自动化当中,以提高电力能源应用效率,响应我国的节能减排发展号召,进而为促进我国电力事业的长效健康发展做出应有贡献。
        关键词:无功补偿技术;电气自动化;应用
        1无功补偿技术的优势
        现阶段的电气自动化领域中无功补偿技术的应用也比较广泛,也收到了很好的成效。首先,无功补偿技术能提高电压的质量,在运行的过程中电压会产生损耗,随着损耗的增加,电压的质量则会随之降低,而损耗越少,电压的质量则越高。电压在电气自动化运行中起着非常重要的作用,电压的质量直接影响电气设备的运行状况。而将无功补偿技术应用到电气自动化的过程,可以实现对电路输送中无功功率的有效控制,进而降低电压的损耗,避免电压质量的降低,更好地满足电气设备的运行要求,使电气设备的电压更加稳定,维持电气设备的正常运行。其次,无功补偿技术能降低电力企业的生产成本,有效的控制资金的投入,增加电气企业的利润。通过对无功补偿技术的应用,电路中的无功功率将得到很好地控制,更大程度上提升电气的功率,进而减少电气企业对电气设备方面的资金投入,令企业在相同的资金投入情况下获得更高的收益。变压器也会在无功补偿技术的作用下提升运转的功率,运转功率的降低则会降低对设备的要求,进而大大降低企业在输变电设备方面的资金投入。所以将无功补偿技术运用到电气设备中可以很好的降低电气企业的生产成本,令企业获得更多的利润。另外,无功补偿技术在电气自动化中的应用不仅能降低企业在电气设备方面的投入,还能降低企业与用户在用电方面的费用。电路的功率将在无功补偿技术的应用中得到提升,这将会降低电路在运行过程中对电能的损耗,在这一方面企业以及用户在电气设备的使用过程中会降低使用的费用。而且,无功补偿技术的应用可以提升电路的输送能力。在电路运送功率的过程中,若是在有功率的情况下,则所传输的电力功率越大,实际运输的功率就越小,二者之间是一个反比的关系。而使用无功补偿技术则会在很大程度上提升电路的功率因数,它会降低电气设备运行过程中的功率,使电路运行的负荷降低,从而达到提升电力功率运输效率的目的。
        2智能无功补偿技术在电气自动化中的具体应用
        2.1应用于固定滤波器和电抗器
        在解决电气系统功率补偿的问题当中,如果想最大程度满足对电力系统所产生的总谐波电流以及无功电流的补偿需求,其根本方法就在于要能够有效发挥出有源滤波器在符合条件下产生的与原有谐波电流相反的电流,使二者的电流功率可以互相达到抵消效果。理论上来讲,如果这种无功补偿能够完全实现,智能补偿装置便可以最大程度发挥其对有源补偿的可控性,从而灵活补偿电力系统运行过程中的功率损失。但是实际上电力设备运行时条件并不是单一的,而是会因为设备质量、人为操作、外界环境等多方面原因导致其供电功能产生变化,相应的电流和电压状况也各不相同,要想达到良好的无功补偿效果,就要准确衡量电力系统中的电能质量,其中最为重要的就是电压质量。而电气自动化的变电所和接触网无功状况会在很大程度上受到负荷消耗的无功率作用,从而给电气自动化运行系统带来很大的负面影响,导致电网产生高频次谐波,而且规模也会比较大,这对于维护电网的安全性以及电气自动化系统的质量来说是极为不利的。
        2.2应用于电容器同固定滤波的结合
        电容器和固定滤波的结合在电气自动化系统实现智能无功补偿的过程中可以说是必然趋势,此二者结合是具有一定科学性的,其主要目的就是更加合理地对电压消耗进行调整。

但是在推行该项措施的前期阶段,相关工作人员还是要根据电气自动化系统的实际运行情况,对电流电压量值以及能耗情况进行全面了解和分析,然后有针对性地做出调整计划,比如电力系统中变压器母线的设置等,通过这些设置来改变功率消耗状态,尽力达到无功补偿效果。有研究表明,利用静压管来进行智能无功补偿,可以更加可靠地保障电气自动化装备的运行功能。但是目前而言,我国的智能无功补偿技术虽然取得了很多成绩,但是该种技术方法还未能全面普及应用,仍然处于测试研究阶段。当在电气自动化系统中使用智能无功补偿技术时,会有大量的无功电流涌向高压变电站,然后再经由相应的输电线路将电能传送给低压变电站。但是该过程电力能源需要进行远距离传输,如果使用的无功补偿技术配置不合理,也会出现无功功率向配电网倒送的现象,反而造成更大的电力能源损耗。相反,如果该技术能够进一步得到优化改进,我国电力行业的发展水平必然能够迈入新的台阶。
        2.3功率因数提高的手段
        运用不同的手段使用电设备产生的无功功率降低,使设备自身功率因数不断提高,比如用电设备处于空载状态时功率因数较小,而用电设备处于满载运行状态时,产生的功率因数较大。因此,设备运行时容量需要在标准数值范围内避免空载或满载的情况发生,延长设备的寿命。电容器和电感性负载并联,能够使电路中的功率因数不断提高。导致用电设备功率因数较低的原因是电路中存在电感性负载。电容器可以补偿一部分无功功率,所以把电容器叫作补偿电容。在不影响设备运行状态的前提下,电容器能够不改变自身性质调整电路中电流与电压总数值的相位差,通常情况下把电容器并联在负载的两端,使用户变电所的总负载发生变化完成无功功率补偿,可以提高电路整体的功率因数。
        2.4功率因数提高的手段
        运用不同的手段使用电设备产生的无功功率降低,使设备自身功率因数不断提高,比如用电设备处于空载状态时功率因数较小,而用电设备处于满载运行状态时,产生的功率因数较大。因此,设备运行时容量需要在标准数值范围内避免空载或满载的情况发生,延长设备的寿命。电容器和电感性负载并联,能够使电路中的功率因数不断提高。导致用电设备功率因数较低的原因是电路中存在电感性负载。电容器可以补偿一部分无功功率,所以把电容器叫作补偿电容。在不影响设备运行状态的前提下,电容器能够不改变自身性质调整电路中电流与电压总数值的相位差,通常情况下把电容器并联在负载的两端,使用户变电所的总负载发生变化完成无功功率补偿,可以提高电路整体的功率因数。
        2.5应用于回路电流中
        回路电流是造成电气自动化系统电力损耗不可忽视的原因之一,所以要提高智能无功补偿在电气自动化系统中的应用效果,还要充分利用好固定滤波器,来加强对回路电流的调节效果。滤液器内溢出的电容性,可以跟电力系统回路中的感性电流产生良好的抵消作用,从而使电流基本趋于平衡。把滤波器和电气自动化工程中的电抗器进行串联电压结合,可以有效地调节变压器的降压按钮和降压效率,降低侧母线电压,实现无功补偿。
        结论
        无功补偿技术是现阶段科学技术发展的重要产物,虽然不是一项全新的开发技术,但是在电子行业不断发展的过程中进行了完善和优化。通过这项技术可以提高功率器件的容量,使有源滤波器实现谐波抑制,在无功功率补偿技术全面发展的状态下,推进电力自动化体系的发展和进步。现阶段许多电力行业在制造设备时安装补偿电容器,在未来发展过程中还要提高无功功率补偿装置的宣传力度,实现无功功率就地补偿,提高各行各业的经济效益水平,解决供电紧张的现状。
        参考文献:
        [1]钱冠华.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].黑龙江科学,2018,9(9):138-139.
        [2]杨岑,杨虎魁.无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].居舍,2018(20):60.
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