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探析电气自动化中无功补偿技术要点

2021-04-03王伟

中国设备工程 2021年15期
关键词:元器件电能损耗

王伟

(山东钢铁集团莱芜分公司炼钢厂,山东 济南 271104)

随着电气自动化水平的不断提升,无功补偿技术应运而生,这是一种创新型技术,对电气自动化设备运行电能消耗起到了很好的控制,同时还有效地保障了电气自动化设备的稳定运作和发挥。无功补偿技术凭借着自身的特点和优势,被广泛应用在电气自动化领域内,推动着电气自动化的发展进程。

1 电气自动化中的无功补偿技术的重要作用

要想让电气自动化设备中的电磁线圈运转起来,就需要有一个磁场,而在电磁线圈运转时就势必会产生功率消耗的情况,也就是说,当一台电动机工作之前,就需要建立一个专用的磁场,通过磁场作用使电动机内的电磁线圈的转子运动起来,带动电动机同步工作起来,而电动机工作时,主要就是依靠电磁线圈转子旋转带动的,而转子所需的磁场主要是电源产生的无功功率所形成的,与此同时,电气自动化变压器的运行也需要无功功率的支持。因此,如果没有无功功率,电动机及变压器就无法正常运行和工作,一般情况下,用电设备在电源中获得有功功率时,就同时会获得无功功率。一次线圈旋转就会形成相应的磁场,二次线圈旋转就会产生电压。但是,当供电系统中无法提供相应的无功功率时就会让电气自动化设备得不到足够的运行动能,那也就无法稳定地运行,甚至无法正常工作,这时就需要无功补偿技术来弥补这个缺陷,从而提升电气自动化设备的运行效率。

2 电气自动化中无功补偿技术的特点

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

3 电气自动化中无功补偿技术优势

3.1 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。

3.2 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。

4 电气自动化中无功补偿技术的现实运用

4.1 在真空断路器等元器件中的运用

在电气自动化系统电容器中,有一个比较重要的电子元器件,就是真空断路器,它凭借自身成本低、操作简单等优势被广泛应用在电气自动化系统中,但是,真空断路器应用技术本身还存在一些问题,那就是当真空断路器断路时,会在瞬间产生一股极高的电压,如果长期受瞬间高压的影响,会减低电容器的使用时长,而无功补偿技术可以对真空断路器这个元器件进行良好的改造,有效解决瞬间高压的问题,通过无功补偿技术的应用不仅提高了此元器件的工作性能,还有效保障了元器件的使用寿命。另外,无功补偿技术在电气自动化设备中的有效应用,还降低了企业的运营成本,实现了最大化的经济效益。

4.2 在配电网中的运用

在电气自动化的电力系统中,通过分析我国目前配电过程中最有效的补偿方式主要就是功率因数补偿和配电网中的无功补偿。第一种补偿方式主要是通过控制功率因数,让其一直在标准数值范围内进行工作。然后,电力企业通过一定的宣传和给予供电用户一定的电费补偿,达到无功补偿的目的,同时,还提高了社会公众节约用电的思想意识,有效地降低了电能的损耗。第二种补偿方式则是通过一些技术手段,来减低电力传输中产生的无功功率,这样就有效降低了电能低损耗,同时,也避免了资源的浪费,通过上述两种无功功率补偿方式的运用,不仅减少了传输电路中的电能损耗,还降低了用户端的用电压力。

4.3 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。

5 电气自动化中无功补偿技术应用要点

无功补偿技术因其降低电能损耗、提升电路运行效率等特性,被广泛应用在电气自动化系统中。在应用过程中,需要特别注意的是,在电力系统中的配网应用以及地区特性,尤其是供电系统中,要根据具体的供电需求和地域特征科学合理地选择和应用无功补偿技术。

同时,想要让无功补偿技术的作用发挥到极致,还要有效解决电气自动化设备的安装问题,以及电路中其他元器件之间的关系和布局,合理设计电路,这样才能更加有效地减低电能损耗,从而满足这个时代对节能环保的生产要求。

与此同时,电气自动化企业也要加强人员的无功补偿技术的应用意识,定期培训相关技术人员,更好地研究和探索无功补偿技术,从而促进电气自动化产业的发展。

6 结语

综上,无功补偿技术最大的优势就是减低了电气自动化系统的电能损耗,让电力系统始终处在高效的运行状态下,应用在供电网中,不但可以提升供电企业的经济效益,还可以有效保障用电用户的利益,让人们加深对无功补偿的认知,提升节约用电的意识,从而推动国家节能理念的深化,对无功补偿技术的研究和探索有助于电气企业提升自身的服务质量和生产效率,因此,有效地分析无功补偿技术应用要点,让其发挥更大的作用和价值。

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