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摘要:二十一世纪是科学技术日新月异的大时代,科学技术对生产力的变革发挥着重大的作用,而电气自动化产业也遇到了良好的发展契机。由于电力牵引负荷具有极为复杂的变化情况,因而在实际运用中存有较大的阻碍性。将无功补偿应用于电气自动化过程中,可有效解决这一问题。文章结合工作经验,浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用分析。
关键词:电气自动化;无功补偿技术;应用
随着现代化科技的蓬勃发展,以及无功补偿技术在实际生活中的应用日趋普及,致使人们对于无功补偿技术在电气自动化中的应用给予了越来越多的关注和重视。无功补偿技术,作为新形势下电气自动化在解决无功功率、负序、谐波等几个方面的问题的一门关键性技术,能够在利用电气自动化及其设备系统中的负荷特点的基础上,对无功、负序和谐波进行补偿,能够在一定程度上降低电力资源在生产、传输过程当中的损耗,并保障电气自动化系统的正常安全运行,对于推动电气自动化的革新和发展,有着不可取代的意义。
1电气自动化中无功补偿技术应用意义分析
我国主要实行的电力运行模式为三种,分别为高压网、中亚网以及低压网。除了中亚网之外,高压网以及低压网都很不稳定,怎么保证两者的运行稳定性就成了一个很重要的问题。但是随着无功补偿技术在电气自动化中的应用开始之后,高压网以及低压网的稳定性就可以通过运用无功补偿技术来进行改善了。无功补偿技术通过对电力网络运行中的损耗进行一定幅度的降低,可以提升对于电力资源的使用效率,这样就可以很好的提升供电设备的增加容量,从而更好的实现对于电气自动化过程中的供电系统以及配电系统所消耗的电压进行有效的控制。并且电气自动化过程中运用的无功补偿技术对于电网稳定性的维持也有很好的效果,可以降低电气自动化过程产生的破坏电流对内部元件的破坏程度,具有很好的改善意义。
2目前在电气自动化中应用的无功补偿技术
现阶段在国际上普遍使用的无功补偿技术,核心内容都是对功率因数加以提高,使负序降低,保证滤波通路更为有效,从而将谐波过滤甚至抵消。目前在电气自动化中使用最多的无功补偿技术主要包括以下几种:
2.1单调谐滤波器无功补偿技术
在电力系统中,单调谐滤波器包括电抗器或电容器,是常用的无功补偿设备。在工作过程中,这一设备可以利用电抗器或电容器对某波段谐波进行有效过滤甚至抵消,从而使设备功率因数得到提高,使其负序降低。
2.2有源滤波器的无功补偿技术
这一技术是对有源滤波器产生与负载的电路谐波、大小相同、相位相反的负序电流加以利用,对无功电流与谐波进行有效抵消。
2.3将电抗器、固定滤波器和电容器共同组合而成的无功补偿技术
将电抗器、固定滤波器和电容器共同组合,同时,在降压变压器低压侧母线电压上连接上电抗器或滤波器,对电抗器或滤波器的无功状态进行改变。在调节时,无载调节通过分解开关实现,通断控制由晶闸管控制实现。
2.4将晶闸管与滤波器组合而成的无功补偿技术
这一技术主要是将晶闸管与滤波器组合,之后再对电抗器开展调节,实现无功补偿。
2.5真空断路器无功补偿技术
真空断路器在运行中需对电容器进行投切,常用技术主要为过零投切技术。在闭合连接点瞬间,电容器产生同流;在涌流形成时,电网及电容器中的电位差相对较高,线路阻抗值提高,当电压过零时,真空断路器对电容器进行投切,从而使电容性电流得到有效避免。这一技术虽然投资相对较小,实施起来较为方便,但在具体使用中,常会出现一些问题,如在电力系统运行中,常会出现由于电容器上电压过高造成的电容器击穿问题,对相关设备造成破坏。另外,使用中还会对开关寿命造成影响,严重时会造成投切难以展开,从而对动态补偿质量造成较大影响。
3无功补偿技术在电气自动化中的应用
3.1无功补偿技术应用在电气自动化中存在的问题
我国无功补偿技术的局限性。无功补偿技术在我国起步较晚,使得此技术在电气自动化的应用中存在着各种各样的问题,主要是技术本身的缺陷和设备相对落后两种问题。例如,经常要用到的真空断路器设备,技术上的不完善使得此设备在合闸时易产生高电压,给动态补偿带来不利的作用,影响了无功补偿技术在电气自动化中的应用水平。
系统谐波对无功补偿技术的影响。在电气自动化的整个阶段,此系统的谐波会大大缩短无功补偿装置的电容寿命,提高了后期维护的成本。另一方面,在实际的应用过程中,系统本身也会产生一定的谐波,也会造成设备本省的破坏。
无功补偿在输电途中配置的不合理。通过发电厂向高压变电站提供无功电流传输的过程中,要经过多个低压变电站,尤其是较远距离的传输过程中,更多的无功电流会被传输。有的变电站会采用整组投切的方式进行电容量的补充,无法实现负荷转变的均衡,还会因为功率因素高、负荷状态高而导致补偿的发生。在进行倒置传输的过程中,传输过程的风险以及对电网的损耗风险程度也会明显的增大。
3.2无功补偿技术在电气自动化中问题的解决措施
电气自动化中应用无功补偿技术能够有效的降低资源的浪费率,同时使得电气自动化的安全程度得到有效的提高,可以有效降低企业的运行成本,对提高系统的安全性、降低安全事故的发生频率、提升经济效益具有很重大的意义。
配电线路实施无功补偿。在配电线路中使用无补偿产技术是提高电气自动化的重要方式,也是在分支线路中实现无功补偿的重要方法。此种方法需要首先使用配电变压器对分支线路中无功损耗的情况进行确定,进而确定补偿的容量,进行分支线路的选择,最后需要采用用户自主补偿的方式进行容量的补充。补充容量确定的基础是变电器的空载无功损耗,补偿设备如果没有保障,线路容易处于欠补偿的状态。将电容器按照符合时间或者电压为变化的基础进行一定的投入,可以达到实现最优补偿的目的。
并联电容器无功补偿。并联电容器实施无功补偿能够有效降低电网的损失,提高用电负载的功率是常见的一种节电措施。并联电容器来降低电压的损耗,提高功率,是实现无功补偿机电自动化的手段之一。并联补偿是指在同一个电路中,将电容器与被补偿设备直接相连,对提高功率有重要的意义。
电力用户的无功补偿。电力用户的补偿也是实现无功补偿电气自动化的重要举措,将用户的供电网络的损耗降低到最小的程度,从而获得最大的节电效益。可以根据补偿的方式和补偿的规模分成三种,即集中补偿、分组补偿和个别补偿。集中补偿是指在用户的变电装置中集体安装电容器组,有效的减少变压器无功功率的损失量,使得节电的效益达到最高。就地补偿措施的采用,使得电能在输电线路中的损失有效降低,使得电容器达到自动投切,无功负荷可以自动的补充调节,有较高的利用率。分组补偿是指合理的分配需要安装的电容器,并且按照组别对配电线进行一定的装置,从而实现分组补偿。此种方式保证各个车间的无功电力的平衡,在向上级线路运输过程中的损耗也得到饿了一定程度的降低。
4结语
近些年来,无功补偿技术在我国的电气自动化中得到了较为广泛的推广与应用。众所周知,无功补偿技术对推动我国工业及生活用电的效率,具有不可忽视的重要影响。为此,在接下来的工作中,我们需要多加借鉴国外的先进经验,整合我国的实际情况,加大对无功补偿技术的研究,以期为推进电力自动化的发展做出更大的贡献。
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