基于电气自动化中无功补偿技术的应用研究

发表时间:2020/10/21   来源:《中国电业》2020年6月第17期   作者:孙玮泽
[导读] 电气自动化中应用无功补偿技术可以降低无功功率,增大有功功率,提高能源的利用效率和供电质量,而且对供电系统的稳定性具有积极作用
        孙玮泽
        盛发热电有限责任公司  内蒙古通辽市  028000
        摘要:电气自动化中应用无功补偿技术可以降低无功功率,增大有功功率,提高能源的利用效率和供电质量,而且对供电系统的稳定性具有积极作用。因此其被广泛应用于电气自动化中,但是目前在应用过程中还存在一些问题需要进一步探讨。
        关键词:电气自动化;无功补偿技术;供电能力
1电气自动化中无功补偿技术应用的优点
1.1可以提升设备发供电能力
        1)在电气自动化中运用无功补偿技术,能有效地降低无功功率,从另一个侧面也就提升了有功功率。在对有功功率数值需求不变的情况下,可以通过减少无功功率、供电设备配电电容的数量和规模,提升设备的发供电能力,挖掘设备发供电潜能。
        2)在电气自动化中运用无功补偿技术,可以有效地提高有功功率。通过控制变量法提高有功功率,在对发供电设备容量有一定要求的前提下,如果设备容量保持恒定,无功补偿技术的应用可以使功率因数得到提高,减少无功功率的损耗,这样也就提升了有功功率的潜能。
        3)在电气自动化中应用无功补偿技术,能充分地使发供电设备达到铭牌出力(即额定出力)的效果。铭牌出力是指发电机等设备在恒定的电压和恒定电流的情况下,达到铭牌上规定的发电效率。在发电设备上安装无功补偿设备,可以使发电机减少无功功率而提高有功功率,从而提升发电能力,达到铭牌出力。
1.2可以有效提高电能的质量
        电压质量受使用过程中电压损失数量影响,一般情况下,电压在使用过程中损失越多,电压质量也低;损失得越少电压质量越高。电压质量在一定程度上又会影响电器设备的稳定运行,电设备中合理配置无功补偿设备,利用无功补偿技术,可以有效提高电能的质量。电力系统的运行是十分复杂的,利用无功补偿设备可以改善供电环境,对电力系统的稳定性具有一定保障,从而提高电能质量。无功补偿设备通过控制供电线路电压,将电压损失控制在合理范围内,从而有效地减少供电线路中各种类型的问题和故障,达到提升电网供电质量的效果。
1.3可以有效减少电费的支出
        一方面,如果功率因数低于规定数值,用户就要受到处罚,而用户利用无功补偿技术可以有效地将功率因数降低。用户通过无功补偿技术降低功率因数,可以避免受到相应的处罚,有效地降低了电费的支出。另一方面,利用无功补偿设备进行无功补偿,可以有效地减少对有功功率的损耗,可以节约电器设备资金,从另一个侧面来看可以提升有功功率的利用效率,从而减少了用电费用。通过对比发现,在同样的消耗中,使用无功补偿技术的企业要比未采用无功补偿技术的企业生产效率更高,电费等相关支出费用更少,电力运行效率更为稳定,企业生产成本大幅度降低。
2电气自动化中无功补偿技术存在的问题及其原因
2.1电气自动化中无功补偿技术存在的问题
        1)电容器频繁损坏。在运用无功补偿技术时,电容器是无功补偿设备中的重要设备之一。但是,在运用无功补偿技术的过程中,经常出现电气线路中电容器的损坏频率非常高的现象。这种损毁降低了无功补偿设备的使用年限,也对系统稳定性的维护有很大影响。
        2)电容器外熔断器常发生熔断。电气自动化中无功补偿设备中的电容器外熔断器在投切电容器组及运行中发生熔断的频率也非常高。电容器外熔断器发生熔断,会直接影响无功补偿设备的使用寿命和无功补偿效果,对减少能耗、提高电能质量、稳定电压有很大影响。它是自动化中无功补偿技术使用时存在的重要问题之一。
        3)电容器组投入使用率低。电气自动化中无功补偿设备中的电容器组在投入使用的过程中使用率非常低。

电容器组的低使用率导致无功补偿技术的发挥效率降低,解决这个问题对提高无功补偿效率意义重大。
2.2电气自动化中无功补偿技术存在问题的原因分析
        1)在电气线路运行的过程中存在着谐波背景对电压的影响,而在选择电压级别时忽略谐波背景对电压级别选择的影响,往往会造成电压选择级别较低,从而影响电容器的使用电压,导致电容器发生损坏的频率较高。
        2)造成无功补偿设备损坏的另外一个因素是电容器外熔断器容易发生熔断。而造成这个问题产生的原因,一方面是由于合闸涌流对熔断器的影响,另一方面是由于选择熔断器时,熔断器的额定电流较小,造成外熔断器发生熔断的频率增加。
        3)造成电容器低使用率问题的原因是多种多样的,但是其中最重要的一个原因是在选择和分配电容器容量时,没有按照合理的配置和要求科学进行选择,造成了分配不当现象的存在,从而造成了电容器使用率低这一问题的产生。
3电气自动化中无功补偿技术应用注意事项
        1)在电气自动化中运用无功补偿技术来降低能源消耗时,一定要核准负荷量。如果在一些低负荷的线路中过度使用无功补偿技术,就会造成过度补偿现象的存在。这样不仅不会起到降低无功功率的作用,反而还会使无功功率消耗增加,造成倒送无功功率的现象,是十分不经济的,因此应当在运用过程中予以避免。
        2)在电气自动化中运用无功补偿技术时,经常发现随着功率因数的提高,补偿效率在逐渐地变弱,对固定容量的损耗减少作用也在发生变化,因此将功率因数提升到一个合理值就显得非常重要。在运用无功补偿技术时,通常将功率因数确定在0.95。如果功率因数高于0.95,无功补偿的效果就会变得很弱,即使加大无功补偿设备的投入也不能很好地起到减少能源消耗、提高功率的效果,反而得不偿失,无功补偿技术的功率因数应该设定在0.95左右。
        3)加强无功补偿技术相关培训,需要针对电气自动化工作人员定期开展培训工作,确保他们顺应时代发展潮流积极提升自身专业技能和职业素质,针对电气自动化的无功补偿技术更需要加大宣传力度,对相关工作人员开展专业培训,引导工作人员学习新技术。另外,如果条件允许可以邀请相关方面专家专门对电气自动化工作人员进行培训,同他们分享无功补偿技术应急措施,增强他们处理突发事故的能力。
        4)增加无功补偿技术宣传,随着电气自动化技术的不断发展,出现了很多类似于无功补偿技术这类的新技术,需要让客户对这些新技术有必要的了解,知道无功补偿技术的积极作用,不仅能节约用电量而且可以提高客户用电效率,避免电量浪费。通过宣传让客户尽快接受无功补偿技术,并配合将其应用于内部配电网络中。
        5)对用电客户进行无功补偿。对用电客户进行无功补偿可以通过两个方面,一方面借助无功补偿技术能使得电力功率因数达到国家规定指标,帮助客户获得更多电费补偿。通过政策引导,增强客户节约用电意识,实现无功补偿,最大限度降低电流损耗,从而缓解我国用电紧张的问题。另一方面,可以在客户配电网内部使用无功补偿技术,将无功消耗降到最低,减少电能损耗,进而减少客户用电成本支出。
4结束语
        电气自动化中无功补偿技术在提升设备发供电能力、提高电能的质量、减少电费的支出、降低电能的损耗量等方面具有显著优势。但是目前在应用过程中存在电容器频繁损坏、电容器外熔断器常发生熔断、电容器组投入使用率低等问题,通过针对性分析问题产生的原因,研究电气自动化中无功补偿技术应用中需要注意的问题,如核准负荷量、控制功率因数等,以最大化发挥该技术的优势。
参考文献:
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[4]黄亚健.电气自动化中无功补偿技术应用分析[J].湖北农机化,2019(16):49-50.
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