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电气自动化中无功补偿技术探析

分类:电工职称论文 时间:2020-07-21

  摘要:伴随着我国电气自动化技术水平的不断提升,在原有技术基础上,又新增了一项无功补偿技术。通过这项技术的应用,使我国电气自动化水平又得到了进一步提升。然而,相对于日益提高社会生产需求而言,无功补偿技术在提高供电质量、减少电能损耗等方面还存在很大的开发价值。基于此,本篇文章对电气自动化中无功补偿技术进行研究,以供参考。

电气自动化中无功补偿技术探析

  关键词:电气自动化;无功补偿技术;分析

  引言

  无功补偿技术作为新型技术,凭借其自身强大的优势,在电气自动化领域得到了有效的应用,对于降低设备运行中电能损耗、维系设备安全稳定运行发挥着重要的作用。基于此情况下,本文主要对无功补偿技术的特点进行了简单扼要的概括,同时对该技术在电气自动化中的优势展开详细分析,重点对无功补偿技术在电气自动化中的应用作出深入研究,旨在加速电气自动化进程。

  一、无功补偿技术概述

  在很多电气自动化设备中,都会带有一个电磁线圈。要想让这个电磁线圈运转起来,必须为其先建立一个专用磁场。这也就意味着在电磁圈运转的过程中会消耗掉功率,如果用字母Q来表示无功功率,其单位则是“乏”或者“千乏”。具体说,就是在一台电动机运行之前,需要事先为其建立一个专门的磁场,通过该磁场使转子旋转起来,之后再带动电动机进行同步运动。也就是说,在电动机运行的过程中,转子所产生的磁场几乎都是通过电源里面的无功功率所形成的。当电气自动化中变压器工作时,整个运行过程同样离不开无功功率的支持。由此得知,通过一次线圈转动会形成对应的磁场,通过二次线圈转动则会产生电压。所以,如果缺少了无功功率的支持,电动机就无法运行,变压器也无法正常执行其工作任务。通常情况下,只要当用电设备在电源中单独得到有功功率之后,便可以获得无功功率。但是,当电网里面所提供的无功功率无法满足实际需求时,就会导致电气自动化设备得不到足够的磁场供给,从而失去运行动力。也可以将其理解成如果缺少了稳定无功功率的保障,大部分电气自动化设备都无法正常地运行。

  二、无功补偿技术的特点

  特点:1)电能获取方式多样性。根据以往发电模式研究发现,发电机为其获取电能的主要来源。但无功补偿技术则不然,运用该技术获取电能的过程中,除了来源于发电机以外,而且还囊括了调相机和静止无功补偿器,2)供电地域的局限性。基于无功补偿技术下的电能进行远距离输送时,则要求发电系统与受电终端之间必须存在足够大的电压差,而当前这种情况下,导致电力系统有功功率出现损耗,这对于电力节能工程的开展极为不利。因此,在以该技术为主的电力系统,在实际的运行过程中,尽可能的避免电能的远距离传输。从当前这一角度来分析,该技术的应用有着地域性限制。3)电压控制分散性。根据相关数据调查显示,电力系统主要以有功平衡为主的形式对频率进行控制。由于单频率是全网统一的,因此要想实现对频率有效的控制,则需要实现电力系统全网有功平衡,这也是实现上述目标的关键所在。由于电网不同节点电压存在明显的差异性,在这种情况下为了保证无功平衡,应当坚持具体问题具体分析,力求做到分别控制电网节点的电压,以此来实现对全网电压进行有效的控制。

  三、电气自动化中应用无功补偿技术类型

  配电线路无功补偿

  通常,在电气运行系统中,线路的无功补偿是通过线路杆搭载电容器,并通过电气自动化系统来实现无功补偿的。需要注意的是,线路补偿点不宜过多,控制方式应简便、科学,应减少分组投切式控制。补偿电容器容量也不宜过大,减少过度补偿现象发生率,且对电容器保护措施使用断容器与避雷器进行过流、过压保护即可。这种配电线补偿方式主要是对供电线路与功用变压器进行无功补偿,具有投资成本低、回报迅速、管理与维护简便等特点,通常适用于功率因数较低,但负荷较重的长线路。不过,这一方式适应性较差,重载情况下,会出现无功补偿不足的问题。

  变电站无功补偿

  变电站就是整体输配电网系统中,对电压、电流进行变换,同时集中电能、分配电能的场所。简单来说,就是利用无功补偿技术,提升用电户网络稳定性与使用效果,并保持整体输配电网系统无功功率的平衡状态。

  高压无功补偿装置

  高压无功补偿装置更适用于无人值守单但需要远程监控的变电站、风电场等电气自动化运行系统中,或是谐波电压、电流满足国标规定等场所中。该装置通常可依据系统电压、无功缺额等因素进行综合测算,并依据测算结果同样会进行自动投切电容组的动作,改善功率因数的同时有效降低设备损耗。

  四、电气自动化中无功补偿技术应用

  真空断路器投入电容器中的应用

  根据对无功补偿技术的研究发现,该技术主要运用于元器件当中。真空断路器作为重要的元器件,有着操作便捷、经济成本低等优势,但该技术也存在着诸多缺陷。当容器和闸的过程中,此时便会形成一种极高的电压,如果在长时间高压的影响,将会缩短电容器的使用寿命。在这种情况下,要想有效的解决这一问题,则需要注重发挥无功补偿技术的作用,运用该技术对元器件进行改造,不但有助于提高元器件的性能,更主要的是保证了其使用寿命。此外,无功补偿技术的有效运用,还能够使得电气自动化系统运营成本降低,实现经济效益的最大化。

  对用电客户进行无功补偿

  就目前在配电过程中给出的反馈来看,可行性较高的补偿方法主要有两种,功率因素补偿和配电网中的无功补偿。前者是通过控制功率因数,使之可以达到始终处在标准的数值范围内,通过提供用户的电费补偿及一定的宣传措施,提升广大群众的节约用电意识,这样就可以达到无功补偿的目的,防止电力的浪费。而后者则是通过技术将电力传输中产生的无功功率降低,从而实现降低损耗的作用,这样可以降低资源的浪费。使用这两种方法,不仅降低输电线路上的损耗,同时减轻了用户承担的用电经济压力。

  对回路电流进行无功补偿

  由于电流本身具有连续性,所以,在回路电路当中必然存在回路电流,而电流也必然会产生一些电能损耗。因此,对回路电路进行无功补偿,可以有效降低电能损耗,其补偿方式主是要通过滤波器原理对回路电流进行无功补偿。电源中的滤波器是一种由电容、电感和电阻共同组成的滤波电路,通过它可以滤除电路中的指定频点,最终得到特定频率的电源信号。因此,通过在电路中安装滤波器,可以使滤波器频率范围得到优化调整,并且使滤波器中的电容电流与回流电路中的感性电流互相抵消,最终使回流电流保持在一种相对稳定的运行状态中,不再持续做功。在电路稳定运行状态下,还可以同时串联滤波器适量地降低电压,从而对回流电路进行无功补偿。

  结束语

  综上所述,对于无功补偿技术而言,其最大优势在于能够在电气自动化设备运行的过程中降低电能损耗,使电路始终处于高效运行的状态下。在供电过程中,通过无功补偿技术可以使电力用户的利益得到保障,提高供电企业的服务质量与经济效益。因此,有必要针对无功补偿技术的应用方法进行持续不断的研究,使其发挥出更大的作用价值。——论文作者:覃言敏

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