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论供用电无功补偿技术的运用

2019-10-30陈红炜

科学与财富 2019年30期
关键词:谐波电气补偿

陈红炜

摘 要:随着社会经济发展,国民生活水平不断提高,社会用电量日益增加。用电系统的无功补偿直接关系到用电企业的经济效益。保证无功功率尽量分层、分区就地平衡是提高电能质量,降损节能的重要手段。因此,本文就发电厂用电力系统的无功补偿技术进行了简单的研究,以供参考。

关键词:供用电;无功补偿技术

引言

无功补偿主要功能就是使电能消耗降到最低,在通过对电力网络的有效控制过程中,把整个电力网络都能够运行正常起来。在此,我们可以通过对无功补偿的技术现状、存在的问题和发展趋势进行研究,来了解无功补偿技术的诸多细节。

1无功补偿技术发展状况

所谓的无功补偿技术,主要是为了提升电气设备的应用效率,同时对电压和电流等相关的参数进行稳定。无功补偿技术主要通过改变电力负载功率的变化来减少电力线路的损耗量。一般来说,电力负载功率和线路的损耗之间存在着一定的反比关系。从目前我国电力行业的发展中可以看出,为了减少电力线路的损耗量,进而提升电能的应用效率,对相关技术不断进行开发和引进。在技术应用的过程中,主要以无功补偿技术为重点。

2无功补偿技术及特点

2.1无功补偿技术

随着电力电子技术的发展,晶闸管取代了机械开关,诞生了新型无功补偿技术和设备,主要包括静止无功补偿器SVC、静止同步补偿器SVGSTATCOM。SVC通过控制晶閘管的开通来改变阻抗特性,从而提供大小不等的无功功率,是目前发展最快的无功补偿装置,技术相对比较成熟。SVC有多种,主要以晶闸管投切电容器、晶闸管控制电抗器和磁控电抗器为代表。SVC的显著特点是能快速、连续地对波动性负荷进行补偿,有效地抑制系统电压波动和闪变,并通过分相调整改善系统的三相平衡度。这类装置大大提高了无功补偿调节的响应速度,但仍属于阻抗型装置,其补偿功能受系统参数影响,而TCR/MCR本身就是谐波源,容易产生谐波振荡放大等严重问题。为降低SVC对系统的谐波污染,SVC中还应配置滤波器。SVG是基于电压源型逆变器的补偿装置,其基本原理是利用可关断大功率电力电子器件组成自换相桥式电路,经过电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流。SVG集动态补偿感性无功和容性无功于一身,能够快速补偿大范围变化无功,是无功补偿技术的飞跃。SVC只能提供无功功率,不具备提供有功功率的功能。在系统电压下降时,SVG输出无功的能力比SVC强,而在系统电压升高时,SVG吸收无功的能力比SVC弱。因为电力系统出现故障后的动态过程中主要出现的问题之一是电压降低,因此同容量的SVG装置的无功功率特性比同容量的SVC装置好。SVG时间常数较小,有利于装置的正常工作和快速调节。SVG的谐波特性大为改善,特别适用于煤矿、冶金、港口、风力发电、电气化铁路、大型机械加工等谐波及冲击负荷。

2.2无功补偿技术特点

电气自动化中无功补偿技术的应用已经取得了良好效果,一直以来都是技术研究的要点,其不仅能够提高电气设备应用率,同时还可以调整电力负载功率,能够降低线损与变电器损耗,使得电压质量得到进一步提高。一般来讲电力负载功率与线路损耗为反比关系,实际设计中完全可以利用无功补偿来提高电能应用效率,达到降低线路损耗的目的。无功补偿技术功能的实现,需要确定电气自动化设备性能特点,将其作为基础的同时,与无功、谐波、负序等进行有效结合,对电气系统作用进行补偿,可以说是电气自动化系统的重要装置,不仅可以保证供电效率,同时还能够优化供电环境。

3无功补偿技术在电气自动化中的应用

3.1平衡电气自动化应用的电流应用程度

无功补偿技术在电气自动化中的合理应用需要对电气自动化应用的电流程度进行调节。为了提高无功补偿技术电气自动化生产中的作用,在电气自动化中安装电流智能调节装置,这一装置能够实现电气自动化电流应用实现最大化平衡,提高无功补偿技术中有用功的应用比率,实现现代电气技术应用水平合理化发展。

3.2稳定电气自动化应用中滤波传输

电气自动化生产中滤波传输速率对无功补偿的应用程度产生影响。稳定电气自动化应用中滤波传输,实现无功补偿在电气自动化中的合理应用。电气自动化管理中的滤波控制稳定性受到电抗器和联晶管的共同作用,一方面加强电抗器在电气自动化管理中应用电压、电阻的稳定程度;另一方面,实现联晶管中电流传输强度,提高电气自动化应用中无线电波传输的稳定性,增强滤波传输的稳定性,实现无功补偿技术在电气自动化中的合理应用。

3.3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。

3.4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。

3.5促进自动化程序应用中信号传输节点调节

为了提高无功补偿技术在电气自动化应用效果,技术人员可以应用网络智能化管理实现生产程序节点调节。一方面,技术人员可以对电气自动化电力信号传输程序进行定期更新调节,增强无功补偿技术在现代电气自动化中的应用程度;另一方面,对电气自动化管理中的耗能节点实现有用功转化,最大程度上转化电气自动化程序应用中信号传输节点有用功比例。

结束语:

在我国的无功补偿工作进展中,相信电力施工技术部门,会研发出更多更好的补偿设备来,使我们在无功功率补偿工作中,能够克服更多困难,使谐波及一些影响电力系统的因素能够迎刃而解,让电力系统运行更正常,在高技术设备正常运转的情况下,促使电网建设更顺利地进行下去。

参考文献:

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