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浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用

2021-02-18刘国保

科学与生活 2021年30期
关键词:无功补偿技术电气自动化应用

刘国保

摘要:本文首先阐述了电气自动化中无功补偿技术的特点,接着分析了电气自动化中无功补偿技术优势,最后对無功补偿技术在电气自动化中的应用进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词:无功补偿技术;电气自动化;应用

引言:

随着我国机电一体化技术的不断提高,无功功率补偿技术电力自动化中应用作用和重要性逐渐转化,成为电气自动化技术的主要发展方向。无功功率补偿技术也是电力行业未来主干网络质量的重要保障。无功功率补偿技术可在一定程度上改善电气自动化的安全性能和抗干扰能力,提升电路系统稳定性,保障整个电网安全的重要因素。一般而言,正确使用无功功率补偿技术,既能最大限度地实现电气自动化,又能缓解部分问题。在电气自动化中采用无功功率补偿技术,将更加安全、经济。

1电气自动化中无功补偿技术的特点

1.1多样性

从传统的发电原理中不难分析出,电能的主要来源是依靠发电机的运行,而无功补偿技术中的电能来源具有多样性,也就是说,其不只是通过发电机来获取电能,还可以通过调相机和静止无功补偿器来获取。

1.2局限性

在无功补偿技术下的电能传输,如果想满足远距离电能传输的需求,就需要供电端和使用终端之间的电压差非常大,但是,电压差达到一定量时就会让供电系统产生有功功率的损耗现象,这种损耗在一定程度上阻碍了电力节能工程的进行和发展,也无法满足国家对环保节能理念的要求。基于此,无功补偿技术下的电能在现阶段只能进行近距离输送,尽可能远离远距离输送电能的情况。因此,无功补偿技术具有一个的局限性和地域限制。

1.3分散性

现如今,我国电力系统主要还是依靠平衡有功功率来控制电网频率的,我国的单频率在全国都是统一标准,所以要想实现对频率的统一性,符合国家的标准,就必须通过全网有功功率平衡为切入点,这也是实现频率统一的有效途径和关键所在。但是,在电力系统中,供电网的每个节点电压都存在一定的差,也就是电压具有分散性的特点。因此,要想保持有功平衡,就要保证无功平衡,秉承具体问题具体分析的态度,对电力系统供电网节点的电压做到分别控制,以点带面逐步实现对全网电压的有效控制。

2电气自动化中无功补偿技术优势

2.1提高滤波传输的质量和稳定性

在电气自动化设备运行中,会有滤波传输运行,滤波传输的效率直接决定了电气自动化设备的运行效率,而滤波传输的质量和效率则受到了无功补偿技术的影响。在电气自动化运行和工作的过程中,滤波传输的稳定性主要是依靠电抗器和联晶管一起共同控制的,而当在电气自动化设备中应用了无功补偿技术后,电抗器中的电压在急速增强、电阻稳定的同时,还保障了联晶管中有较强的电流传输,无功补偿技术有效地提高了电气自动化设备中无线电波的传输稳定性,从而提高了铝箔传输的质量和稳定性。

2.2提升电能利用率

电气自动化设备工作时,输出的功率主要是有功功率和无功功率这两种。有功功率就是将电能转化成了生产所需的机械能、动能、热能等能量形式,而无功功率则是将电能转化成了具有周期性转换的另一种能源形式。近年来,随着电气自动化水平的不断提升,让电气自动化生产更加的高效和便捷,同时,还降低了企业人力的投入,但同时也消耗了更多的电能,电能的损耗对于节能环保型产业来说是极其不利的,而无功补偿技术则提升了电能的利用率,降低了电能损耗,避免了资源浪费。

3无功补偿技术在电气自动化中的应用

3.1配电线路的无功补偿

电力网内的配电线路使用量非常大,其线损率问题比较严重,需要高度重视配电线路的无功补偿问题,使配电线路的功率损耗控制在可控范围之内。配电线路网络非常复杂,依据其实际情况,可以采取自动、固定、集中和分散等模式实施高效的管理。第一,安装固定补偿电容器,其容量为主变压器容量的15%;第二,在线路负荷中心位置安装固定补偿电容器;第三,在线路负荷中心上侧安装自动补偿电容器。对于补偿分支线路的无功消耗来说,其核心为平衡分支线路的无功功率,有效控制分支线路向主干线路索取无功功率,将无功损耗降低到最小值。第一,容量分组补偿。依据分支线路的配电变压器空载,确定无功损耗;第二,在确定补偿点的时候,可以借助较大负荷分支实现快速的确定;第三,配电变压器负载无功损耗的核心为用户自主补偿,当用户出现无补偿或者是补偿不足的情况时,会向主干线索取无功功率。

3.2无功补偿投切开关

除了要选择适合的无功补偿技术,还要对无功补偿的投切开关进行选择。无功补偿投切开关在整个无功补偿过程中占据举足轻重的地位。不同类型的开关的功能不同,优势与劣势也不尽相同,选择合适的无功补偿投切开关不仅能够提高设备工作效率,还能降低电力自动化的投入成本。现阶段,电气自动化中无功补偿投切开关主要分为三大类型:智能化一体投切开关;固态继电器开关;电容器开关。其中智能化一体投切开关经济实惠,据研究数据显示,该类型的开关的平均使用寿命可以达到6000~6500h。这种开关的主要原理是应用了真空低压技术,开关闭合时,开关内部呈真空低压状态,无导电介质;开关打开时,开关内部呈常压非真空状态,能够导电。但是这种开关在闭合与打开操作下,内部状态变化较慢,则运行速度也较慢。固态继电器开关运行速度较快,但是在运行过程中受电压谐波与电流谐波干扰较明显,运行过程中产生一定的噪音,会对电流传输造成一定的影响,使用过程中一定要对噪音进行控制。电容器开关也具备运行速度较快的特性,但是其初期投入成本与后期维护成本较高,不适合在大型电网系统中大面积投入使用。这三种无功补偿投切开关优缺点各异,在大型无功补偿规划中,通常将这三种开关同时应用,根据每一种无功补偿投切开关的特点,选择合适的安置位置。在满足电力自动化要求的情况下,能够极大限度的提升无功补偿工程的效率,并将成本控制在一定范围内。

3.3在系统回路中的运用

在电气自动化系统中存在着连续电流,而这些回路电流势必会消耗一定量的电能,产生电能损耗。为此,在电气自动化系统的回路中应用无功补偿技术,可以有效地解决这个问题的发生,这种补偿技术对回路电流的无功补偿主要是通过滤波器的原理来实现的。电气自动化系统电源中的滤波器,是由电容和电感以及电阻共同构成的,通过这些元器件的相互配合和作用,可以有效滤除电路中的指定频点,从而获取特定频率的电源信号。基于此原理,在电气自动化系统回路中安置滤波器,就可以对滤波器频率范围进行一定的优化和调整,同时还能让滤波器中的电容电流和回路中的感性电流发生抵消,让回路电流始终保持一种相对稳定的工作状态,不发生较大的波动,降低持续性。与此同时,在电路状态稳定运行过程中,还可以串联滤波器来电路电压进行有效的降低,从而实现对回路电路的无功补偿。

结束语:

在社会经济高速发展的背景下,电气自动化控制设备的应用范围不断扩大,设备的可靠性与稳定性会直接影响企业的经济效益,确保电气自动化设备可靠性显著增强。电气自动化控制设备高速发展需要尽可能满足电气设备运行的可靠性与稳定性,采取多样化手段加强对电气自动化控制设备可靠性的优化与管理,提高电气自动化控制设备可靠性。

参考文献:

[1]电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J].祁迹.科技经济市场.2019(03)

[2]电气自动化中的无功补偿技术分析[J].梁硕.造纸装备及材料.2020(01)

[3]浅谈电气自动化中的无功补偿技术[J].邓添.企业科技与发展.2019(07)

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