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无功补偿技术在电气自动化的应用论文
1电气自动化中应用无功补偿技术的作用
1.1无功补偿技术原理在电气自动化中的运用
在实际生活中分为有功功率和无功功率,有功功率是将电能转变成机械能、热能等形式;无功功率是指在直接消耗电能的前提下,将电能转化成另一种形式的能,且该种形式的能在电气使用的过程中可以与电能进行定期交换,达到减小无功功率在输送过程中的流动,因此降低了线路和变压器在运输过程中的电能损耗。
1.2无功补偿技术在电气自动化中的作用
随着电气自动化引入无功补偿技术,提高了电气自动化水平。在一定程度上达到节约电能,降低电能损耗。即无功补偿技术在电气自动化中的应用不仅避免了无功功率的增加而且提高了用户用电的损耗,达到了降低电能的消耗,确保电气系统的安全运行。在电网中补偿系统的无功功率,增加电网中无功功率的比例。即不同的用电设备在不同的电压环境下的无功功率不同,在额定电压下,其无功功率与电压保持一致,当电力系统的`用电紧张时,运用无功补偿技术可以补偿电网中的无功功率,为此达到电力系统的稳定性与安全性。还可以降低用电设备容量,减少线损。即为了达到以最小的成本,发挥最大化的使用功能。在无功补偿技术下,提高功率因素,同时降低电网中输电线路的线损,最终实现提升电力系统中有功功率的输送。
2电气自动化中应用无功补偿技术的现状
目前,在电气使用上,围绕提高功率、减低负序,以达到电气自动化的有效利用。我国对电气自动化中无功补偿技术的应用需要,大部分是在基波牵引负荷的无功功率。无功补偿技术主要有以下几种:
(1)真空短路投切电容器。该设备在电路输送中控制电压,但是在合闸的过程中电压会发生很大的变化,因此,在使用该设备时应尽可能的减少频繁的切换;
(2)可控饱和电抗器,该设备通过电抗器饱和程度,控制回路中的电流,从而达到在并联电路中将多余的无功功率与电流抵消而达到平衡。但是该设备会产生谐波,噪声较大,在一定程度上产生损耗;
(3)有源滤波器,即是让电子装置产生与负序电流和谐波电流相反的电流,使之满足电源的要求。该设备调节速度快、灵活、不会产生谐振等特点,但是该设备价格较昂贵;
(4)固定滤波器、电容器和电抗器的调压,该设备是通过连接低压母线上的电抗器或者滤波器、调节降压器的低压侧母线电压,达到改变无功功率的目的,结合加装晶闸管分接和通断开关调节,实现稳定无功功率与滤波的作用;
(5)有源滤波器和无源滤波器,该设备在滤波器的作用下将产生的电流和电荷中的谐波电流进行中和、抵消,最终实现电源的要求。虽然无功补偿技术在自动化中得到较为广泛的使用,但还需不断深入的探讨与分析,以达到更高的自动化水平。
3电气自动化中应用无功补偿技术的策略
在供电系统中,电能的质量受到供电部门的关注。在电力输送过程中,功率是影响电气自动化系统状况的主要因素。例如,在输送的过程中产生的谐波,导致整个电网的整体波形畸形,当畸形指数变大时,导致电压的偏移,电能质量受到影响,很可能对整个电网的安全产生影响。无功补偿技术在电气自动化中的使用,不仅提高了电气自动化的安全性,还降低了资源的有效配置,在很大程度上,降低了行业的成本,不仅在资源的利用,还在安全性方面考虑的预算,都极大减小了行业的成本。因此,一项好的技术可以给行业的推广和长远的发展带来更有利的效益。但是,在我国不同地区的情况不同,因此,在使用无功补偿技术时,应根据本地区的实际情况采取相应的手段,并将应用方案具体化,防止无功倒送,以确保无功补偿技术在电气自动化中使用的效益最大化。例如远距离的输送电力,在电力输送的过程中,通过低压变压器,形成无功流的远距离传输,产生很大的影响。采用并联混合有缘滤波器等一些先进的滤波技术和管理方式,不仅在一定程度上解决了电力牵引负荷的不可控变化造成的电力滤波补偿容量过大的问题,也是一些大型的电气自动化系统无功补偿技术的解决方案,对谐波进行定量、定性的无功补偿。同时,也有一些电厂采用晶闸管滤波装置,将滤波在回路中吸收,谐波不在线路中形成通路,进而减小电网的污染和危害。
【摘 要】随着国民经济技术的不断发展,电力系统建设的不断推进,无功补偿技术的应用也越来越广泛。
本文通过对电气自动化无功补偿技术应用的现状进行分析,结合无功补偿的工作原理,提出了现阶段无功补偿技术应用注意的问题,并对我国电气自动化无功补偿技术发展趋势进行展望,希望为提高电力系统运行效率提供理论借鉴。
【关键词】电气自动化;无功补偿;智能化
无论是社会经济还是科学技术的发展,都离不开电力的应用,电气时代是社会现代化发展的重要阶段。
电气自动化在经济技术的推动下发生了很大的变化,无功补偿技术是当代电气自动化一个显著特点,在电气自动化技术诸多领域都发挥着至关重要的作用。
无功补偿技术不仅可以稳固电力系统中的无功功率,而且还可以提升电力系统的安全性,减少电力企业的经济损失。
无功补偿技术的应用,在最大程度上解决了电气自动化设备因单相电力牵引所引起的负荷变化问题,对当代电力的高效运用和社会经济的可持续发展有着重要意义。
一、无功补偿技术的概述
1.无功补偿技术的含义
无功补偿技术,是指在电子供电系统中起到提升电网的功率因数的作用,它可以在一定程度上降低供电变压器及输送线路的损耗,提升供电效率及改善供电环境。
在大的供电系统中,无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性;而在小的电力系统中,无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流。
2.无功补偿的工作原理
电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种,其中无功功率不能进行远距离的传输,为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。
无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的,无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率,提高功率因数,以达到从整体上减少无功功率的目的。
它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路,使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换,进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。
二、电气自动化中无功补偿技术应用的现状及问题
1.针对电气自动化中无功补偿技术应用的现状的研究
当前无功补偿技术在电气自动化发展过程中的应用主要包括以下三项内容:一是电抗器、固定滤波器以及电容器的调压,它主要是通过连接电器低压母线上面的滤波器以及降压变压器中的低压侧母线的电压来调节,最终达到无功出力的目标.
二是有源滤波器,它主要是让电力电子设备产生和负序电流中和谐波电流相反的电流,使得该设备满足电源的需求,达到互相抵消的目的;三是可控制饱和电抗器设备,它主要是通过对电抗器饱和的程度来调节并改变回路电流,让感性电流将并联滤波器里的多余无功功率抵消。
2.对于电气自动化中无功补偿技术的应用存在的问题的研究
当前电气自动化中无功补偿技术的应用存在的问题主要包括以下三个方面:一是无功向配电网倒送,这在很大程度上增加了配电电网的功率损耗,无形中增加了配电线路的负担,会在很大程度上导致电力系统电压的偏差,产生大量的无功功率,尤其是那些利用固定电容器来进行补偿的用户,在电力负荷呈现低谷的时候,很容易出现无功倒送的现象.
二是无功补偿的容量配置不合理,一些变电站的无功补偿电容没有办法按照电力负荷实际变化的需求量来实现就地电容的平衡,很容易出现低负荷的时候过度补偿,高负荷的时候无功功率因数太低的`问题;三是很多发电厂中产生的大量无功潮流不断地涌向高压变电站,再经由输电线路涌向低压变电站和中压变电站,最终导致远距离输送无功潮流现象的出现。
三、电力自动化智能无功补偿技术的注意事项
电力自动化和智能化联系紧密,只有二者很好的结合。
才能实现无功补偿的顺利进行,达到节约能源,改善电网环境的作用。
而电力的自动化同然能安全快捷的实现电力的输送,但是在进行智能无功补偿时要注意以下几个方面:
1.智能无功补偿的补偿方式选择
无功补偿的方式大致有综合补偿、共补和分相补偿 种,其中综合补偿就是共补和分相补偿的结合,当补偿容量超过60kvar时就采取此种补偿方式。
而在智能化无功补偿中补偿方式的选择有一定的原则,主要有几点:第一,补偿方式动静结合;第二,共补和分相补偿相结合;第三,做到补偿的快速和稳定,采取机动灵活的补偿方式可以更好的实现无功补偿。
2.投切开关的选择
现在较为先进的投切开关大致有几种“过零触发固态继电器、机电一体化的复合智能开关、机电一体化的智能真空开关”,这三种开关各有优缺点。
固态继电器是通过半导体与电子元件的光、电和磁的特性来进行隔离与断电的.而过零触发则是在正弦的交流电压处于零点时进行断电.可以承受较大电流.而且在触发之后消除了电压和电流的冲击,使用寿命加长,然而会产生一些谐波和功率损耗。
机电一体化复合智能开关则是将固态的继电器和和交流的接触器相并联,使投切更加快速精确,但成本较高。
机电一体化智能真空开关的可靠性较高,使用寿命也较长。
这三种开关中。
真空开关因其可靠性能高和寿命较长的特点,较适合用于智能无功补偿设备之中。
3.精确计算无功补偿的参数
电力自动化智能无功补偿是依靠网络系统来控制和调节电网功率数的,这种智能化的前提就是对无功补偿参数的精确计算。
这些参数计算主要包括三大类:第一,实施无功补偿之前的电网线路功率因数的计算,这要通过单位时间内的无功电量和有功电量的比率来进行计算;第二,通过电流最大值最小值、电压和功率因数来计算出有功功率的最大值和最小值;第三,算出补偿容量的最大和最小值,这是实现智能无功补偿的最关键参数,一定要保证其精确性。
四、无功补偿技术在电气自动化应用的发展趋势
1.无涌流电容投切器
无涌流电容投切器是一种采用智能控制策略的无功补偿装置该装置的特点有:a.无涌流,允许频繁操作;b.跟踪响应时间快,动态跟踪时间0. 02~0.2s;c.采用编码循环方式投切电容器,可均匀使用电容器,从而延长整个装置的使用寿命;d.具有过压保护、缺相保护及谐波分量超限保护等多种保护功能;e.只在投切动作瞬间耗电,平时不耗电,降低了成本,真正达到了节能、降耗的目的等,这些优点,正成为了低压供电系统无功功率补偿领域的重要途径之一。
2.静止无功发生器
静止无功发生器将功率开关构成的三相桥式变流电直接或通过电抗器并联到电网上,通过电压源逆变技术提供超前或滞后的无功功率,进行无功补偿。
由于SVG具有直流电容量较小、成本较低、能调节电网电压、在电压很低的情况下仍能输出额定无功电流等优点,由此可显示SVG是未来静止无功补偿技术发展的主要方向。
3.电力有源滤波器
电力有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
目前,电力有源滤波器的研究仍存在着电流中有高次谐波、单台容量低、成本较高等问题。
随着电力半导体器件向大容量、高频化方向发展,这类既能补偿谐波又能补偿无功的装置必然有很好的前景。
4.综合潮流控制器
综合潮流控制器将一个由晶闸管换流器产生的交流电压串入并叠加在输电线相电压上,使其幅值和相角皆可连续变化,从而实现线路有功和无功功率的准确调节,并可提高输送能力以及防止系统振荡。
UPFC技术是目前电力系统输配电技术的最新发展方向,对电网规划建设和运行将带来重要的影响。
五、结束语
随着经济技术的不断更新进步,无功补偿技术的应用将会更加广泛,将会体现出更多更成熟的自动化、智能化的应用。
无功补偿技术,将在电气自动化的应用中不断完善,真正实现电力系统的高效运用,不断促进社会经济可持续发展。
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电气自动化无功补偿技术分析论文
1无功补偿技术在电气自动化中应用的重要性
所谓的无功补偿技术,主要就是指采取相应的措施针对电力系统中存在的各种无功电力损耗进行有效地弥补,避免这些电力损耗的存在影响到最终用电客户的正常需求,一般说来,这种无功补偿技术主要就是采用电容补充的方式进行电力损耗的补偿。具体来说,针对当前我国的电力系统网络运行状况来看,其配电网络变得越来越复杂,供电需求也越来越大,因此,相应的供电线路也越来越多,对于这些供电线路来说,在供电过程中必然会产生一定的无功损耗,这些无功损耗是电力系统中不需要的,其在一定程度上会影响到电力系统的稳定性,尤其是对于高压输电和低压输电来说更是如此,因此,为了减少这种不良影响的出现,在具体的电力系统中就应该想办法针对这些无功损耗进行必要的补偿,这时无功补偿技术就发挥了应用的价值和作用,这种补偿无功损耗的作用在电力系统中极为关键,尤其是随着当前电气自动化的不断发展,其作用也更为凸显,只有针对无功损耗进行了充分的补偿才能够更好地实现电气自动化系统的正常运行,减少了不稳定现象的出现,也避免了不稳定电流对于相应设备和元件的损伤。
2无功补偿技术在电气自动化中的应用措施
2.1合理设计真空断路器
对于整个的电力系统来说,要想实现最佳的无功补偿效果,合理的设计真空断路器是必不可少的,针对这种真空断路器的设计来说,无功补偿技术发挥了极佳的效果,应用无功补偿技术设计真空断路器能够简化相应的构造,进而在成本上具备较强的优势。具体来说,这种无功补偿技术在真空断路器设计中的应用主要就是体现在固定滤波器和合闸管的相应设计上,恰当的针对这些设备进行有效地结合就能够在较大程度上发挥应有的价值和作用,进而形成相应的无功补偿装置,这种无功补偿装置的形成还具备较好的电流稳定行和平衡性,避免出现较为混乱的电流影响其电力系统的稳定性。
2.2针对用电客户进行恰当的无功补偿
无功补偿技术在电气自动化中的应用还体现在其对于用电客户的无功补偿方面,对于整个的电力系统来说,其最为关键的一点就是应该满足用电客户的各方面需求,尤其是用电量的需求,针对这一需求来说,因为无功电力损耗的存在,所以针对这一损耗进行必要的无功补偿是极为必要的。具体来说,针对用电客户进行必要的无功补偿主要存在以下两种基本的方式:(1)首先,对于用电客户进行无功补偿的一个主要针对目标就是电力功率因数,保障了电力功率因数能够满足相应的国家标准就能够在较大程度上保障其用电客户用电的稳定性,并且这种针对电力功率因数的补偿还具备着较好的降低电流损耗的作用,进而减少了电力能源的`无端消耗,发挥了一定的节能目的;(2)另外一种用电客户无功补偿技术应用主要是针对用户内部的配电网路进行无功补偿,即在用电客户自身的配电网络内安装相应的无功补偿装置,进而促使这些无功补偿装置能够针对整个配电线路中的电力损耗进行补偿,最终满足用电客户的一些基本需求,避免其电力损耗过大影响用电客户的正常用电状况。
2.3针对回路电流进行恰当的无功补偿
针对电力系统的回路进行必要的无功补偿也是必不可少的一种手段,对于这种回路的补偿来说,最为主要的就是利用相应的电流进行补偿,尤其是对于感性电流的使用更是极为极为关键的一点,从其补偿过程中应用的设备来看,其主要就是采用了固定滤波器来进行相应的调节,其调节的主要对象就是饱和电感器,针对其内部的磁能饱和程度进行有目的的改变和调节,进而达到相应的无功补偿目的;采用这一形式进行无功补偿还具备着较好的电流平衡性作用,因为在无功补偿过程中,滤波器中的电容性能够和回路中产生的一些感性电流进行有效地抵消,最终保障了整个电力回路中电流的平衡,为了实现这种电流平衡作用,应该在具体的电力回路中把电抗器和滤波器进行串联,如此才能够最大程度的实现应用的作用和无功补偿价值。
2.4恰当选择无功补偿装置
对于电气自动化中无功补偿技术的应用来说,恰当地选择无功补偿装置也是极为必要的,并且只有无功补偿装置选择准确才能够在较大程度上满足无功补偿技术的准确应用,对于无功补偿装置的选择来说,其主要的依据标准有以下几点:(1)首先,不论选择何种无功补偿装置,其必须满足相关质量要求,尤其是对于电力系统中的相关电力指标要求来说,这些无功补偿装置必须满足,以确保其能够有效地在电力系统中运行;(2)另外,对于无功补偿装置进行选择最为核心的一点就是针对电容器进行恰当的选取,在电容器的选择中,除了要关注电容器的质量之外,重点应该针对电容器的容量进行准确的选择,其选择的唯一标准就是应该确保其电容器的容量能够很好地满足电力系统中相应的电力损耗值的满足需求,进而保障客户用电量。
3结束语
综上所述,随着电气自动化在当前我国电力系统中的不断发展,其应用效果得到了较好的呈现,尤其是对于相应电力系统的稳定性来说更是具备着极为突出的优势,很好的满足了当前电力用户的各种需求,但是对于具体的电气自动化应用来说,其在很多方面也是存在着一些问题的,比如对于高压电和低压电的运输来说,就存在一定的稳定性问题需要解决,基于这一问题来说,相应的无功补偿技术恰恰可以发挥较好的作用和效果,其能够有效补充电气自动化系统输电过程中产生的一些电力能源损耗,进而便可以保障整个电力输电系统的稳定性,与此同时,也可以更好地满足用电客户的各方面需求,减少因为电力输送中损耗所造成的各种问题的出现,因此,在今后的电气自动化发展中,就应该充分的应用这种无功补偿技术来促进电力系统水平的进一步提升,为保障用电客户的正常用电提供较好的帮助。
【摘要】随着我国经济的持续快速发展,电气自动化也随之获得了更快更好的发展,其对于无功补偿技术的应用也提出了越来越高的要求。
本文主要介绍分析了该项技术的涵义以及在电气自动化中的运用,主要希望为同行业者提供更多的借鉴与参考。
【关键词】无功补偿技术;电气自动化;应用
一、无功补偿技术的涵义
无功补偿技术是一种物理技术,它的原理为:用两种装置将容性与感性功率负荷连接到一条电路上,并且能够对产生的能量进行互换或者替换。
通过这样的装置,可以通过运用容性负荷进行感性负荷产生的无功功率的输出补偿。
无功补偿技术就是一种工作方式,把本属于电网或者变压器运作的无功功率改变为交流的电力电容器运作的无功功率,这样,只要电力系统的工作状态正常,它的节点电压表现出的波动水平就可以被维持在指定的范围之内。
无功补偿技术在电气自动化中获得广泛应用,不仅能促进电气自动化的持续、健康发展,而且还能提高电气自动化的运行效率。
同时,无功补偿技术的运用,还能有效改变电力系统内部无功功率的流向,不断提高整个电力系统的电压。
此外,对于电能的有效节省,配电线路方面费用的减少,用户使用成本的降低,该项技术都起到了非常重要的作用。
最重要的是,无功补偿技术的运用,可以让电网在更安全、更经济、更稳定的状态下运行。
二、国内发电厂对相关技术的研究现状与评价
近年,随着学界对外国相关技术的研究与探索,我国各类发电厂对电气自动化的无功补偿与谐波积极进行综合治理,提出了很多无功补偿的有效方案。
以下是这些补偿技术的特点以及弊端:
(1)由固定电容器与电抗器组成的单调谐滤波器。
这种方案,在设计时就要指定需滤除的谐波,同时要兼顾功率因数的提高,负序的降低。
(2)真空断路器与投切电容器的结合。
该方案最大的优点在于简单、投资小;而缺点也很明显,合闸时,由于电容器上产生了很高的电压,很可能导致设备损坏。
考虑到开关的寿命有限,不能频繁的操作,使动态补偿效果大打折扣。
(3)固定滤波器与晶闸管的结合。
将反并联的晶闸管串联到电抗器上,来平衡滤波器中产生的多余补偿电流,从而达到功率因数的要求。
该方案的优点是使滤波器的长期投入相对固定,并且晶闸管的需要数量不多,同时响应速度快,缺点同样很明显,它产生的谐波也会使效果大打折扣。
通过对电气化在发电厂中该技术发展的现状进行分析,可得出以下的结论:无功补偿技术是随着电气自动化设备中的单相电力牵引负荷变化复杂和非线性因素增强而迫切需要被深入研究的;在新的阶段,为了达到提高功率因数同时降低负序,从而构成有效的滤波方式,一些发电厂的变电站在无功补偿技术与谐波的治理方面深入研究,已经提出了很多的应用方案;并联混合滤波器作为一种无功补偿方案具有很强的现实可能性,其实现方案利用无源补偿大容量,具有灵活性和可控性。
三、如何合理使用无功补偿
(一)深入地分析无功补偿的应用方向和其基本的作用方式
对现代供电系统的评价,最重要的标准就是电能的质量,电压又是电能质量的核心要素所在,目前常见的各种电气自动化系统的无功状况大多数都是由于功率因数和阻抗的问题,然后电网受到来自无功的影响,也就是说,牵引变压器之间存在的阻抗引起了线路上的负荷,形成了难以指定的谐波,从而导致电网的波形畸变。
同时,电网波形畸变时,变化最明显的基础性指标就是电压,而这就严重影响了电能的质量,进而会对电网的总体安全造成影响。
(二)注意电气自动化系统的共性问题
无功补偿技术不仅仅提高了自动化系统的整体安全性,同时还降低了浪费资源的可能性,而从两个方面都可以降低行业的投入,不论是直接的还是间接的。
同时,安全性的提高还能降低事故的处理预算,从而提高资源的有效利用,全面的提高该应用的经济效用。
我国还存在一种情况,国内对无功补偿技术的研究多体现在变电站上,而忽略了这样一种情况,发电厂的无功流传输到变电站且通过线路再传送给低压线路时就会形成无功流远距离传输的情况,这种情形会产生更大的影响。
针对这种状况,可以结合实际,根据片区来进行无功补偿,通常情况下,220kV的变电站有很多的相应调节功能,它的负荷功率因索峰值能达到0.98,调节的容量随地区不同而有所不同,所以无功补偿更应用应该针对实际的用电情况,例如运用变压器与变低侧负荷结合来调整的方案,从而合理的配置产生的补偿容量,避免无功发生倒送的情况。
虽然针对无功补偿的技术手段已经趋于成熟,但是在应用方面依然存在着和与实际背离的情况,所以必须细化应用方案,提升应用效果。
(三)采用一些先进滤波技术
并联混合式的有源滤波无功补偿的方案是我国目前处于领先地位的混合式方案,这个方案不但能有效的解决一些问题,例如店里的牵引负荷产生的不可控变化造成的滤波器补偿容量太大的问题,同时还能对一些大型的电气自动化系统进行的协调式的调整,该技术是通过APF与LC的混合,是对谐波进行的注入式无功补偿。
这种技术非常适用于低压的电网,它的成本相对来说比较低,重要的是从效益与投资的比较来看,该技术是非常有性价比的。
四、结束语
无功补偿技术作为电气自动化的关键技术,其在整个的电力系统里起着极为重要的作用,不仅能提高电气自动化的运行效率,并且能有效地节约资源,改善资源浪费的现状。
当然,我们要继续对无功补偿技术不断地研究,解决当前依然存在的难题。
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【摘 要】无功补偿技术的使用过程具有一定的复杂性,需要技术人员熟练掌握无功补偿专业知识,正确认识无功补偿中存在的问题以及解决方法。
在电气自动化的发展过程中,为了促进电力行业的稳定发展,就需将无功补偿技术合理利用到供电系统中去,为电力系统的稳定和发展创造更高的价值。
本文根据笔者的实践经验,对无功补偿技术原理、优势及技术应用进行分析和探讨。
1 无功补偿技术原理
所谓无功补偿技术,就是在电气系统中扮演提升电网功率的角色,主要体现在系统中对供电变压器损耗的有效降低,为供电公司提供良好稳定的供电环境。
而针对部分小型电力系统,无功补偿主要用来调整系统中三相不平衡电流,而对于部分大型系统而言,无功补偿为电网电压的稳定性和安全性提供了有利的保障。
针对无功补偿的工作原理而言,主要可分为两个部分:有功功率、无功功率。
其中无功功率存在一个较为严重的问题,就是不能够进行远距离传输,所以只能针对末端用电的无功功率进行有效补偿。
因此,需要在供电系统中安装无功补偿装置,才能使无功补偿设备正常运转,并且能够与配电变压器相互抵消无功功率,以此实现提高功率因数的目标,进而也从整体上减少了供电系统中的无功功率。
2 无功补偿技术在电气自动化中的优势
电气自动化技术的发展,促进了我国很多行业的发展,尤其是减少了大量人力物力的依赖,不仅提高了工作效率,还提高运行的准确度,这无论是从社会发展角度来说,还是从某个具体行业来说,电气自动化技术都起到了关键性的作用,但是电气自动化水平越来越高使得电气自动化技术的缺陷暴露的越来越明显,尤其是在电能损耗方面,如果不能有效的改变这种现状,这对能源,资源日益减少的我国来说,无疑是一个严重的问题。
因此在提高电气自动化应用程度的同时,尽量减少电能的浪费,成为关键的问题,无功补偿技术的发展正好弥补了电气自动化的这个缺陷。
无功补偿技术的研发和应用使得很多的电气设备降低了自身的电能消耗,对节约能源起到了重要的作用,这种技术的应用本身也推动了电气自动化技术的发展,为我国社会主义初级阶段的建设做出了不可磨灭的贡献。
无论哪种设备因为自身的原因,都会或多或少的存在无功功率的现象,假如电气设备的电压一直在额定电压周围波动,这时,电气设备的无功功率与电压之间就存在着一定的关系,通常情况下是,电压减少,无功功率也会自然的减少,而在这种情况下,如果电力系统中的无功功率电源出现了问题,没有办法向系统自身提供一定的无功功率。
那么,就会出现系统停止工作的现象,而要让系统继续恢复运行的状态,就要对其进行合适的无功补偿,这样不仅能够有助于提升系统水平,还有利于减少设备的电能消耗,这对整个电力系统来说,意义是非常重要的,变相节约了电力行业的成本,提高了企业的经济效益。
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
如果应用在固定电抗器或者电容器上,那么两者就会产生谐波,因此在具体的工程设计时,应该注意考虑有效的滤除谐波,在滤除的同时要保证增加功率因素以及减少负序。
这种方法最大的优势就是投资成本低,操作简便,劣势就是当电容器合闸的时候,容易出现很强的过电压,这样就不能有效的多次进行投切,这就使动态补偿达不到理想效果。
3.2 有源滤波器的应用
有源滤波器最大程度的实现了电源对总谐波的相关要求,并为额外电流的相互抵消提供了有利的保障。
由于安装该装置后,其产生的电流刚好与负序电流相位相反,正好可以相互抵消,大大降低了资源的利用率,也达到了很到的效果。
另外装置还具有以下特点,(1)调节速度相对较快;(2)补偿特性相对比较灵活;(3)性能稳定,在运行过程不会产生谐振现象。
虽然该装置性能和使用效果较好,但该装置价格昂贵,工程建设投资成本较高。
只能根据部分工程建设实际情况,斟酌配置适量的有源滤波器。
3.3 真空断路器投切电容器的应用
该设备设计较为简单,且成本较低,但是在应用过程中,电容器在合闸时会产生较大的过电压,从而会导致设备因频繁过负荷而损坏,通常情况下,开关只有一定的使用周期,如投切的次数太过于频繁,则会对设备的补偿工作造成一定程度的影响。
3.4 正确选择无功补偿装置
由于用户的用电负荷特性有所不同,所以在无功补偿装置的选择上,要根据不同特性选择相应属性的无功补偿装置,也将无功补偿的使用价值最大化。
(1)MSC装置
一般来说,MSC装置多用于连续性工作制度的工业企业中,该装置能够使用电设备在长期运行过程中帮助其用电负荷保持平稳状态。
另外可将其安装在低压配电室,对一些无功负荷较小的设备进行集中性补偿。
(2)TSC装置
该装置相比MSC装置来说,有较强的无功补偿能力,能够针对大容量、大负荷的电气设备进行补偿,特别是一些负荷冲击强和负荷电流变化较大的场合,若选用TSC装置,就能够取得很好的无功补偿效果。
如某个变压器容量高达1000kvA电压厂,其中自然功率因数不超过0.6,根据该厂负荷冲击强和无功量瞬时变大的特点,采用了TSC无功补偿装置,并在车间配电室对其进行集中补偿,并采用编码投切的方式对补偿容量进行明确分组,进行无功补偿后,其自然功率因素高达0.96,该装置的补偿效果立竿见影。
(3)MSC+TSC装置
目前,该装置多用于大型商场和高层住宅等用电场所,由于这些场所大多拥有较多的动力负荷和单相负荷,因此最好采用混合补偿的方式。
也有一部分小区采用的是MSC装置,但因小区白天通常电压负荷较小,主要是电梯运行占据了大部分电压负荷,因电梯运行的不连续性,导致MSC装置在运行过程中投切频率高,致使交流接触器故障率较高,从而导致运行维修量大增,因此不适合使用MSC装置。
根据该小区电压特点,特使用MSC+TSC组合型无功补偿装置,考虑到小区内的电脑等电器量较多,在补偿回路中连接了0.5%的电抗器,可有效防止因电器用电的断续性而破坏装置的运行状态。
另外,在受电端装配无功补偿装置,还能够有效降低电网中无功功率的消耗量,并增加功率因数,经研究发现,将该装置与有源滤波装置相结合会有更好的补偿效果。
4 变电站无功补偿技术的应用
变电站是一个供电区域的供电中心,也是电网系统的一个重要组成部分,它是通过不同电压等级的配电线路向所有用户进行供电的。
一般情况下,配电线路以及电力用户应按照“分级补偿、就地平衡”的原则达到无功功率平衡,从而不会发生向变电站索要无功电力的现象。
无功补偿装置一般是以补偿主变压器无功损耗为主,适当地兼顾负荷侧的无功补偿,达到整个电力系统的相对平衡。
同时,容性无功补偿设备的容量大小是可以根据变压器容量大小来确定的,按照主变压器容量大小的10%~30%进行配置,同时还需满足主变压器最大负荷达35~110kW时其高压侧功率因数不能小于0.95的要求,如果主变压器的单台容量大小在40M
VA以上时,那么就要求每台主变压器装配不少于2组的容性无功补偿装置,这样才能保证整个电网系统的'相对平衡及正常运行。
5 配电线路无功补偿技术的应用
在电网系统中,配电线路的数量很多,并占据着不可忽视的地位,配电线路的线损大约占到总线损的60%~70%,所以对配电线路进行无功补偿在电气自动化中是非常重要的,这将大大降低配电线路的功率损耗,避免不必要的资源浪费。
对配电线路进行无功补偿的技术在欧美国家已经得到了非常广泛的运用,目前我国也逐渐采用这一做法。
分支线路的无功补偿基本上是按照以分支线路的无功功率平衡为主,对分支线路的无功消耗进行补偿,在这个过程中要尽可能地减少分支线路向主干线路索要无功的现象,进一步降低无功功率的损耗。
在实际应用中,一般是以分支线路所带配电变压器的空载无功功率损耗来确定分组的补偿容量,这样可以在最大程度上充分利用资源,避免不必要的浪费,提高社会经济效益。
6 结论
综上所述,可知无功补偿技术是非常重要的技术,尤其对电气自动化行业来说,虽然无功补偿技术有着独一无二的作用,但是也不能盲目使用,只有经过仔细的调查研究,根据用电负荷的性质特点,合理选择补偿方案,配置补偿装置,才能保证在电气自动化运用中补偿效果最佳。
本文是笔者多年无功补偿技术使用经验的总结,希望为电气自动化行业的发展提供借鉴。
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讨论无功补偿技术在电气自动化中的应用论文
摘要:无功补偿技术是指将无功功率电源安设在用电设备或用户的变电所位置,使无功功率在电力系统中的流动发生改变,促进电力系统中的电压水平大幅提高,使网络损耗大幅减小,同时使配电线路中的成本得到有效节约,从而为电网运行中的安全性、经济性和稳定性提供保证。本文主要对无功补偿技术在电气自动化中的应用进行了分析探讨。
关键词:无功补偿技术;电气自动化;现状作用;实际状况
引言
在最近这些年来,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。
一、将无功补偿技术应用在电气自动化中的必要性
科学技术与社会经济的发展促进了电气自动化的发展与应用。现阶段,电气自动化技术在诸多产业与领域中都得到了广泛的应用,如变电站、电气化铁路高速牵引系统等。然而在电气自动化技术中还存在一些缺陷,尤其是在单相电力牵引作用下产生的负荷复杂变化问题,在一些特定情况下,会导致电力系统中的谐波及负序大幅增加,造成无功功率大幅提高,不仅会对电力系统运行的安全稳定造成不利影响,还会降低电气自动化系统资源的利用效率,使系统总体的经济效益受到较大影响。从总体看来,在电气自动化应用中,谐波、无功与负序是较为明显的问题,而这些问题的解决都离不开无功补偿技术的应用。
二、无功补偿技术的现状及作用
无功补偿技术即以增加电力负载功率的方式来降低线路电能损耗,电气节能稳定技术是其中最为普遍的一种。
1、无功补偿技术现状
在高新科技与电气化程度日益普及的今天,为提高功率因数,我们必须降低负序,使之产生科学的滤波通路,避免出现指定谐波。近年来,在国外技术经验的基础上,我国也建立了一套自己的标准,同时在治理电气化铁道变电所谐波及无功补偿方面,建立了多套无功补偿应对方案,这样做就是希望能够利用基波下的牵引负荷感性无功功率补偿,来提高功率因数,降低负序,使之形成合理的滤波通路,抵除指定谐波。
2、电气自动化发展中应用无功补偿技术的作用
科技与经济共同发展的今天,电气自动化技术也日益提高。现阶段,不少领域及产业中都用到了电气自动化技术,比如高速电气化铁路牵引系统、变电站等。然而,在广泛运用的同时,高速电气化技术也出现了一些问题,如无功、负序、谐波、单相电力牵引的负荷变化等。这些问题不仅威胁电力系统的安全性,对降低系统电气自动化的利用率,对提高系统的整个经济效益也非常不利。近年来大同电厂机组事故等就是其中一个典型,而无功补偿技术对于解决电气自动化系统非线性问题非常有帮助。
三、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:
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、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。
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。
4、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。
四、无功补偿技术在电气自动化中的实际应用情况
1、无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题
1.1系统谐波对无功补偿装置造成的影响
一方面,在电气自动化系统整个运行阶段,该系统的谐波会缩短无功补偿装置中的电容寿命,增加维护成本。另一方面,在实际应用中,系统本身结构产生的谐波,也会造成设备损坏。
1.2我国无功补偿技术发展的局限性
从无功补偿技术的发展情况来看,无功补偿技术在我国的起步较晚,致使该技术在电气自动化的应用当中存在很多不完善的方面,主要包括技术层面上的`不完善以及设备本身的缺陷两方面。例如其中的真空断路器设备,由于其技术的不完善,致使该设备在合闸时产生的高电压会给动态补偿效果带来不利影响,一定程度上影响了无功补偿技术在电气自动化中的应用。
1.3输电途中无功补偿配置的不合理
在无功电流通过发电厂向高压变电站传输的过程中,由于要经过多个低压变电站,尤其是远距离传输时,更会导致很多无功电流在传输。而且若是变电站采用整组投切的方式补偿电容量,不但无法实现负荷转变的均衡,还会因负荷状态高,功率因素低,而导致补偿产生。此外,在进行倒置传输时,对于电网的损耗及其过程中存在的风险也会明显增大。
2、无功补偿技术在电气自动化应用中的解决措施
2.1加强用户侧的管理力度
通过加强用户侧的节能和管理力度,让用户充分意识到无功补偿技术在电气自动化当中的重要性作用,树立正确对待无功补偿技术与电能损耗关系的意识,可以从很大程度上从内部减少传输线路中电能的损失。
2.2确定变电站无功补偿的实际容量大小
在确定变电站无功补偿的实际容量大小时,应该充分认识到各地区实际情况的不同,变电站的调节也存在差别。在此基础上,采用无功补偿技术对变电站的低负荷、变压器加以无功补偿,并借助电力行业的最新工艺、装置及技术,合理配置补偿容量。此外,还需要加强工作人员的技能培训工作,尽量减少和预防无功回送现象的发生。
2.3有效补偿配电网低压一侧的电容器组
在这方面,需要重视无功电流传输时流经的变压器及线路所导致的功率和电能的降低情况,而对于共用变压器机组负荷较大的,需要考虑是否在配电网低压一端配置电容器组,实行有效补偿。
结束语
随着技术与经济的同步发展,无功补偿技术在铁路电气化、变电站、电厂等领域得到了广泛运用。但国内的无功补偿应用技术还处于发展阶段,存在一定的缺陷与不足,因此,我们在应用过程中,必须酌情分析片区实际情况,制定和调整电气自动化中合理应用无功补偿的相关策略及措施,以实现其最高的经济效益。
参考文献
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摘要:随着社会主义市场经济的发展以及科学技术的进步,电气自动化技术的应用越来越广泛。
但在现实生活中,有很多不利的因素影响着电力系统的正常运转。
因此,在电气自动化应用的过程中,将无功补偿技术应用其中,不仅可以提升电气自动化技术的经济性与安全性,而且可以减少电力浪费现象的发生。
前言
近年来,随着电气自动化技术不断地发展,给人们工作与生活了带来极大地便利,同时,电气自动化技术也出现了一些问题。
实际上,电气自动化系统的设备总是会受比较复杂的单相电力负荷变化的影响,导致浪费电的现象。
而现今,电气自动化无功补偿技术是采用无功、负序和谐波的综合补偿方法,它可以使电气自动化系统更有效率地运行,解决了人民生活用电浪费的问题,对于我国建立资源节约型社会具有重大促进作用。
1.浅析下电气自动化无功补偿技术
1.1简单概述下电气自动化无功补偿技术的内容
无功补偿技术利用的是一种物理原理:主要是用不同的装置将将容性与感性功率负荷连接到一条电路上,并且能够对产生的能量进行互换或者替换,就是通过运用容性负荷进行感性负荷产生的无功功率的输出补偿。
无功补偿技术的作用就是把电气巴变压器的无功功率转化出去,转给了电容器。
那么无功补偿技术的作用就显而易见了,就是让电气自动化系统的电压维持在一定的范围内,使系统保证正常的工作状态。
正是无功补偿技术的这种作用,使其迅速获得了广泛的应用,不但可以使电气系统安全、正常地运行,还大大地提高了电气系统的工作效率。
除此,无功补偿技术从本质上使无功功率进行转化,提高了电气系统的电压,节省了大量的电能。
1.2电气自动化无功补偿技术的`发展具有重大的意义
随着我国科技的发展,电气自动化已然成为电力系统的主要技术,为了使电力系统更能正常地运转,人们研究了电气自动化无功补偿技术,使其得到了广泛地推广,现在具体地分析下无功补偿技术的重大作用和意义。
首先,根据电力常识可知,由无数电力线构成的电力网分为低中、高三种电网模式,其中低压电网和高压电网的流动电压并不够稳定,这是电力系统工作的一大缺点。
但是,正是电气系统自动化无功补偿技术的应用,弥补了这一缺点,它使电力系统处于更稳定地工作状态,更大幅度地提高了电力系统的工作效率,同时,也优化了电力系统的作业模式;其次,在电气自动化系统应用了无功补偿技术后,除了提高了电网的工作电压外,由于无功补偿技术改变了内部无功功率的流向,也起到保护电气自动化电容器的作用,防止电容器过热,引起安全事故
然后,电气自动化中使用无功补偿技术,从工作原理的角度来考虑,提高了电网及负载的功率因数,根据理论上的计算可以证明:使用无功补偿技术可以有效地降低电气用电设备中所需的电容量,这样节省了大量地电力;总之,合理的在电气自动化中应用无功补偿技术可以适当的提高整体系统的性能与整体性能的抗干扰性。
2.解析下电气自动化无功补偿技术的发展现状及应用
近年来,我国电气自动化技术不断地发展和改革,住进应用了电气自动化无功补偿的技术,来使电力系统安全、高效地运行,同时,无功补偿技术与不同电力设备相结合使用,有不同的应用特点,现在就简单介绍下无功补偿技术在不同电力设备的应用。
2.1真空断路器投切电容器是常用的无功补偿方案之一
现在来介绍下真空断路器投切电容器这种补偿方式,这种补偿方式的特点:较为简单,投入的资金少,并且无需安装特定的放电设施,因为本身的结构式利用电容器组通过电压互感器的绕组电阻放电,这样起到短路保护作用的就是电容器组中的熔断器,大家都知道,在高压电力系统停止运转时,即将关闭电闸时,电容器上会产生高电压,会损坏设备,也有一定的安全隐患,为了降低电容器组在关闭电闸的时候产生比较高的冲击电波,可以串联适当的电抗器来防止高电压的产生。
2.2通过固定晶闸管和滤波器,并调节电抗器的方式来起到无功补偿的作用
根据无功补偿的原理,要固定滤波器,并且利用相反地并联方式与晶闸管、电抗器进行串联,这样的结构方式可以有效地起到无功补偿的作用。
首先,安装晶闸管的作用就是来调控电抗器的感性电流,让此电流与并联在一起的滤波器中多余的无功补偿电流相互抵消,这样的话,就可以使电流达到平衡。
同时,这样应用方案有很大的优点,因为固定的滤波器使用年限很长,应用的晶闸管需要的数量也不大,并且调节性能相当好。
2.3简单介绍下其他几种的电气自动化无功补偿技术的应用方案
现在再来介绍下其他几种的无功补偿应用方案,首先介绍第一种无功补偿方案,是用固定滤波器,调节饱和电抗器的磁饱和程度,可以改变流入回路的感性电流。
这些感性电流可以跟并联在一起的滤波器的多余容性进行抵消,从而达到了电流平衡,刚才前文已经提到,滤波器可以长期投入使用,但是这种补偿方式并不提倡,因为,它在使用过程中有高分贝的噪声,并且有损电力设备;接着,介绍下另一种补偿方案,就是通过连接滤波器和电抗器电压,调节降压变压器的低压侧母线电压,这样就起到了无功补偿的作用了。
在实际的应用中,还需安装滤波器进行滤波,能够有效地保护设备;最后再来介绍一种补偿方案,就是利用有源滤波器,首先通过一种电子装置带来电流,让这些电流与负荷中的谐波电流相互抵消,从而达成了电流平衡,这就是这种补偿方案的原理,这种补偿方案调节性能好,并不与电力系统发生谐振。
3.探究下电气自动化无功补偿技术需要注意的地方
在电力系统应用无功补偿技术时,一定不能忽略这种技术的配网应用,在应用无功补偿技术时,还要考虑到用电地区的实际情况,因为要合理应用好无功补偿技术,就应解决电力设备的安装问题,这样才能保证这种技术发挥应有的作用。
除此之外,在安装无功补偿技术时,一定要降低线路的节能损耗,这就要安装单位提高无功补偿技术的应用意识,切实地提高经济效益。
4.结语
总之,将无功补偿技术应用到电气自动化系统,可以使系统安全,高效率的工作,还能节约经济成本,这对建设资源节约型社会有重大意义。
因此,对电气自动化中无功补偿技术进行进一步研究是势在必行的。
【摘要】随着科技的发展,越来越多的高新技术被应用到了工作生产中,以前旧时代的各种各样的工作模式逐渐被取代。
近年来,电气自动化技术得到了广泛地发展,电气自动化系统的设备经常受单相电力负荷变化的干扰,为了优化电气自动化,就产生了电气自动化的无功补偿技术。
本研究将介绍下电气自动化无功补偿技术的发展现状及应用。
0 引言
随着时代的进步与社会经济的发展,我国电力事业逐步进入一个黄金发展的时期。
电气自动化技术作为电力系统中的重要组成部分,在社会经济各个领域的发展过程中都起着重要地促进作用。
但在现实的生产与生活中,电气自动化技术在应用过程中存在着一些问题与矛盾,严重影响着电力系统与企业的正常发展。
本文将从电气自动化与无功补偿技术的角度才出发,对电气自动化中的无功补偿技术进行研究。
1 关于电气自动化技术的概述
电气自动化,是指涉及电气设备、电气技术、自动化设备的原理与分析方法、电力自动化技术的技术。
它所涉及的科目包括:工程数学、电力基础、数字电子技术、C语言程序设计、电力电子技术、计算机文化基础、高等数学以及自动检测技术等。
2 关于无功补偿技术的研究
2.1 无功补偿的含义 无功补偿的含义,就是指在电子供电系统中起着提升电网功率因数的作用,它可以在很大程度上降低输送线路及供电变压器的损耗,提升供电系统的供电效率及改善供电环境。
在小的电力系统中,无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流,在大的供电系统中,无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性。
2.2 针对无功补偿的工作原理的研究 无功补偿的工作原理的主要表现是:电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种,其中无功功率不能进行远距离的传输,为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。
无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的,无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率,提高功率因数,以达到从整体上减少无功功率的目的。
其主要是把容性功率负荷装置与感性功率负荷两者连接在同一电路,使能量可以在两种不同的负荷中间进行相互交换,从而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。
2.3 无功补偿技术的实现路径 无功补偿技术的实现路径主要包括以下四项内容:一是晶闸管调节的电抗器与固定滤波器的有效结合;二是电容器、固定滤波器以及电抗器调压技术的有效结合;三是可饱和的电抗器与固定的滤波器相结合;四是电抗器与固定电容器相结合形成单调谐滤波器。
3 针对电气自动化中无功补偿设计与装置的研究
3.1 无功补偿技术中有关设计的要求 无功补偿技术中设计的基本要求包括以下三个方面:
一是在以电力电容器为主要的无功补偿装置的时候,要坚持平衡原则作为设计的主要原则,一些高压的无功负荷需要通过高压电容器进行适当的补偿,而低压的无功负荷则需要低压的电容器对其进行补偿。
二是在设计变压器数量、电动机选择以及相对容量的时候,要不断地降低电线线路的感抗,同时也可以通过空歇工作制的设备的选用与同步电动机联合,达到用电单位中自然功率的因素逐渐提升。
三是35KV或者10KV的高压供电企业可以利用低压补偿的方式进行无功补偿,其中的高压测功率要安全符合供电企业的设计要求;四是可以采用并联电力的电容器来完成无功补偿装置设计的目标。
3.2 无功补偿技术中装置的研究 无功补偿技术中装置主要包括以下三个重要组成部分:
首先是为机械式投切电容器与晶闸管投切电容器主要内容的无功补偿装置,这项装置相对比较适合采石场碎石机等一些大功率的地方,具有很强的冲击性与经济性。
这项装置不仅满足了负荷补偿的动态需求,而且又可以满足负荷补偿的静态需求。
另外这项装置又可以在低成本的前提下,满足电气自动化对稳定与可靠的需求。
其次是高压并联的电容器,这是一种运用机械开关对并联电容器进行科学投切的无功补偿设备。
其中的原理就是通过高压并联电容器自动或者手动地对交流接触器或者控制器进行科学投切。
在投切的过程中会产生很强的合闸电流,因此,在实践过程中,高压并联电容器不能过度频繁地进行投切操作。
三是晶闸管投切电容器主要是通过自动控制技术来完成电网中无功电流的快速监测,并通过试验手段对其中的数据进行正确地判断与对比之后,将得出的结论信息通过晶闸管传输出去。
接着利用晶闸管投切电容器的无功补偿装置来完成自动控制的操作。
4 针对如何选择电气自动化技术中无功补偿装置的探究
电气自动化技术在社会经济发展中的各个领域都有着不同程度上的应用,对社会经济的发展做出了突出的贡献。
要在不同的领域中选择正确的无功补偿装置,是当前摆在人们面前一项重大而又艰巨的的任务。
因此,要在选择的过程中,坚持实事求是、以人为本的原则,认真分析用电客户的负荷特征,然后再根据不同的用电负荷,选择正确的无功补偿装置。
其方式包括以下三种:
首先是机械式投切电容器,它适合以连续工作制为核心的工业企业,这些类型企业的用电设备的运行周期很长,但用电的负荷相对平稳,无功负荷没有什么变化。
这样就可以把它安装在低压的配电室中进行集中的无功补偿。
比方说,冶金车间、化工车间、港口码头、电气化的铁路以及矿山等间歇性波动或者无功功率大的项目。
其次是晶闸管投切电容器与机械式投切电容器,两者的联合使用,非常适用于大型的商场、高层的住宅区以及写字楼。
因为这些建筑内拥有很多电梯、大功率电器以及单相的负荷,耗损的无功负荷很多。
将这两种电容器结合使用,就可以在最大程度上满足建筑物对电力负荷的需求。
比如说,拥有大量电脑的办公室、豪华酒店的电梯以及大型商场的照明设备与空调设备。
三是晶闸管投切电容器,它主要适合拥有大量冲击性符负荷的电流,或者无功负荷瞬间变大的地方。
它可以在最大程度上补偿损耗的无功负荷。
比如说,金属加工车间,这些车间拥有大量的电焊机与冲击机床。
5 针对无功补偿技术在电气自动化应用中存在问题的研究
5.1 问题之一——无功补偿技术在电气自动化中应用中存在问题 无功补偿技术在电气自动化中应用中存在问题的主要表现包括以下两个方面:首先是很多企业在电气自动化技术与相关设备运行的过程中,没有科学合理地配置无功补偿的容量。
有些变电站的无功补偿电容是整个机组的投切,完全没有办法按照负荷的实际变化需求来完成就地平衡的目标。
在这种情况下,很容易出现高负荷时无功补偿的功率低,低负荷时无功倒送的状况。
其次是在发电企业中有很多无功潮流不断地涌向高压的变电站,通过输电线路不断地输送到中压变电站与低压变电站,在这个过程中就很容易出现远距离运输无功潮流问题。
5.2 问题之二——无功补偿方式存在问题 无功补偿方式存在的问题包括以下四项内容:
首先是补偿方式问题:是当前很多电力部门或者用户对于无功补偿的出发点,只注重补偿功率的因素,没有从根本上立足于降低电气自动化系统的损耗问题。
其次是谐波问题:饱和或者静止电容器都具有一定的抗谐波能力,但当谐波含量过大时,会对电容器的寿命产生不利影响,严重时甚至会造成电容器的过早损坏。
同时由于电容器对谐波有很大程度上的放大作用,因而也使得电力系统的谐波干扰更为严重。
三是电气自动化系统电压调节方式的补偿设备所潜在的问题:有一些无功补偿设备是跟据电力系统的电压来确定无功投切量的,这虽然在一定程度上有助于保证用户的.电能质量,但对电力系统的安全运行而言却是非常不可取的。
因为线路的电压水平是由电力系统的运行情况决定的,当线路电压的基准偏低或者偏高的时侯,电力系统实际的需求可能会和无功的投切量相差很大,从而出现无功过补或欠补的现象。
四是无功倒送问题:无功倒送在电力系统中是不允许的,尤其是在电力系统负荷低谷的时侯,无功倒送会在很大程度上导致电力系统电压的偏高,产生大量的无功功率。
5.3 问题之三——专业人才方面存在问题 很多电力企业在电气自动化技术的应用发展过程中,缺少很多专业的技术人才。
它的主要表现是:在现实的生产生活过程中,很多电力企业缺少拥有电气自动化与无功补偿技术等专业知识的人才。
究其原因主要是因为很多电力企业在招聘人才的时候,没有设置统一的招聘标准,同时为了降低企业的生产成本与招聘成本,在招聘流程中简化了实践操作的步骤。
6 针对存在问题提出的解决措施研究
6.1 措施之一——无功补偿装置在设计与使用的过程中需要注意的问题 无功补偿装置在电气自动化的设计与使用过程中需要注意的问题包括:一是要选择适合电力系统运行的电力电容器,并且要正确无误地使用额定电压的电力电容器;二是在设计电力补偿电容器的过程中,要减少电力系统的谐波对电力补偿电容器所产生的不利影响,从而提升无功补偿装置的安全运行能力;三是要选择合适的补偿控制器以提升无功补偿装置的运行质量与水平。
6.2 措施之二——采取措施加强对用电用户的侧管理 要在实践中加强对用电用户的侧管理,需要做到以下两点:一是要在实际的生产与运用过程中,加强无功补偿技术的应用,使得客户明确强化无功补偿的应用,可以降低有功功率的损失,从而减少电费的花销;二是要利用各种宣传媒介加强对客户侧无功补偿方面的节能降耗与管理的宣传,在最大程度上让客户意识到无功补偿技术的重要性。
6.3 措施之三——采取措施提高工作人员的专业素质 要提升工作人员的专业素质,就要做到以下两点:一是要聘请相关专业人员在企业内部召开电气自动化技术与无功补偿技术相关知识的讲座与演讲等活动,鼓励全体员工积极参与,尽量在潜移默化中提升他们的专业技术能力与处理突发事件能力;二是在平时的工作过程中,要定期或者不定期地对工作人员进行无功补偿技术和电气自动化技术相关专业知识的培训工作,并适当地增加相应的实践机会,使得工作人员可以将学到的知识有效地应用到实践中去,努力提升他们的专业技术水平与能力。
7 结语
随着电气自动化技术与无功补偿技术的应用与发展,其在社会经济各个领域中所起到的积极作用变得越来越明显。
但在实际的生产生活中,无功补偿技术在电气自动化中的应用与发展存在着一些问题与矛盾。
从电气自动化与无功补偿技术以及相关装置的角度进行研究并找出相应的解决措施,是当前摆在人们面前的一项重大而又紧迫的任务。
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在我国经济不断发展的背景下,科学技术的迅速发展促使各领域实现了技术的更新换代与生产力的不断提升,而电气自动化技术也因此实现了进一步的发展。在电力企业中,要想实现电网的稳健、高效运行,以满足当前社会发展与人们日常生活对供电的需求,就需要实现运输的安全性,并降低运输过程中的损耗,无功补偿技术的诞生与应用便很好的解决了电力系统的这一技术难题。但是,要想充分的发挥出无功补偿技术在电气自动化中的优势作用,就需要实现科学且合理的应用。
1无功补偿技术概述
这一技术指的是通过对电网的有效调解来确保其运行的稳定性与安全性,并提高运行的效率,进而为提升电力系统的供电质量与效率奠定基础。在实际应用的过程中,其所呈现出的优势作用为:首先,提高供电的质量。将这一技术应用于电力系统中,能够提高电网运行的效率,提升其运行的安全性,进而实现了供电质量与效率的提升,满足了当前人们对电力系统供电的实际要求与需求;其次,降低电网运行损耗,提升电力企业的经济效益。在电力企业改革与发展的过程中,面对行业激烈的市场竞争形势,电力企业要想立于不败之地,就需要以技术的优势来提升自身的经济效益,而无功补偿技术的应用就为降低电网运行损耗、提高供电企业经济效益提供了保障。呈现出的特点为:第一,以感性无功技术的应用实现了对突变电磁转化功率的平衡,并避免出现电力的损耗;第二,电感器以及电容器相应设备的应用。这一应用能够将谐波问题进行消除,进而在降低损耗、提升设备运行效率与质量的同时,确保供电系统的安全且稳定运行;第三,无功电压管控服务技术的应用。以无功率的注入来提升电网运行的有序性,通过有效的管理与操控来实现对电网故障问题的有效解决,进而实现对电网运行的有效保护。
从目前无功补偿技术在电气自动化中应用的现状看,主要采用的技术类型为:第一,有源滤波器。这一应用能够通过对电流的互相抵消来满足电源的实际需求,将其应用于电网中,能够以自身的优势特点如调解迅速且补偿方便等来提升电网运行质量与效率,但是,这一设备的价格过高;第二,有无源滤波器的综合设备。其能够充分的发挥出二者的优势特点,即以可控性与灵活性的特点来实现对电源需求的支撑;第三,真空断路投切电容器。这一设备虽然在投资上相对较小,易于实现,但实际使用的过程中不仅会因为合闸而致使电压升高,对设备造成一定的损害,还因自身受到投切开关使用寿命的影响,不能过于频繁的进行投切;第四,可控饱和电抗器。其能够实现对电抗器饱和程度的有效调节,进而实现对电流的改变,确保电网运行的稳定性,能够实现长期应用,但是也存在着一定的缺陷,即所产生的噪音污染过大且发生谐波的现象,因此在运行的过程中会对相应设备造成损害。
3实现无功补偿技术在电气自动化中有效应用的途
3.1明确使用需求以合理定位使用方向
对于供电系统来讲,其核心评价标准便是供电的质量,确切的讲是电能质量的高低,而电压则直接影响到电能质量,对于电气自动化系统来讲,由于阻抗等问题的`存在,致使无功状态频发,进而因电压的不稳等问题的发生使得电能质量大打折扣。而在实际应用无功补偿技术的过程中,由于不同的电气自动化系统的要求不同,所以需要结合系统的实际需求明确相应无功补偿技术的选择,以充分的发挥出这一技术的优势作用,提升系统运行的安全性与可靠性,并提高系统的运行的效率。
3.2强化对共性问题的重视程度
将无功补偿技术应用在电气自动化系统中,不仅能够提高系统运行的安全性,同时还能够实现对相应损耗问题的解决,进而提升系统运行的经济效益。目前从国内应用这一技术的现状看,供电系统下变电站已初步实现对这一技术的应用,试图通过技术优势作用的发挥来提升电网运行的可靠性,但是,在实际应用的过程中,发电机在运行状态下会产生无功流,并因其的流动致使输电系统运行效率与质量下降。因此,这就要求要根据无功补偿技术应用过程中共性问题的产生原因,结合供电区域实际供电需求特点,按照无功补偿自身所呈现出的特点来实现对补偿方案的优化与完善,通过合理补偿容量的确定来解决这一共性问题,确保充分发挥出这一技术的优势作用。
3.3要合理选择相应的技术设备
通过前文的分析可知,当前无功补偿技术下的设备种类较多,且自身所存在的性能特点不同,因此,在实际应用的过程中,需要结合实际所需选择先进的设备,以充分发挥出无功补偿技术的作用,并实现技术应用效益的最大化。其中,对于谐波问题的解决,目前采用的技术是将有无源滤波器进行整合使用,借助这一设备可控性等优势来充分发挥出无功补偿的作用。
4总结
综上所述,随着科学技术的不断发展,无功补偿技术的诞生与应用为电气自动化系统实现进一步完善奠定了基础,从目前无功补偿技术的应用现状看,一系列设备的应用能够为供电企业实现电网的安全、可靠运行提供技术支持,且在降低损耗的同时,提高电力企业的经济效益与竞争实力。为了实现这一技术的有效应用,要求要在明确实际使用需求的基础上来定位使用的方向,并要强化对共性问题的重视程度,合理的选择先进技术设备,以确保充分的发挥出这一技术的优势作用,为进一步推进电气自动化系统的发展与完善奠定基础。
摘要:众所周知,在当前国家经济大幅发展的情况下,各类电气自动化行业的发展也逐渐走向成熟,诸如高铁.供电等领域的应用等等 ,但同时电气自动化技术本身也存在着单相电力牵引符合变化复杂等一些缺点,这导致了电气化系统的经济性受到一定影响 ,无功补偿技术正是针对电气自动化应用的缺点进行的改进型应用。本文分析了电气自动化中应用无功补偿的重要性,了解目前电气自动化应用的实际情况,最后结合实际提出在电气自动化中合理应用无功补偿技术的策略 。
关键词 :无功补偿;电气自动化;应用现状;策略
前言
1 电气自动化发展中应用无功补偿技术的意义
目前.在我国经济快速发展的情况下,供电和高铁等等领域的各种电气自动化技术走向成熟,与此同时.电气自动化技术其本身还是存在着一些不可忽视的缺点的.其直接影响到了电气自动化系统的经济性 ,而无功补偿技术是对电气自动化应用缺点的一个改进。
在我国科技与经济同时得到了很大的进步,电气自动化领域也发生着日新月异的变化,在变电站,高铁牵引系统中都应用了电气自动化技术。然而高速电气自动化技术的应用中存在着关于单相电力牵引的负荷复杂变化的问题.这些问题不仅会会导致无功功率的提升.还会增加注入电力系统的谐波和负序。这样一来。影响了电气自动化系统的资源利用率、降低了电力系统的安全性和系统的总体效益。根据现有的电气自动化系统研究.我们可以知道 .其中较为明显的主要有 三个问题,谐波、负序和无功。虽然目前国外已经有了不少对这些问题的研究结果。但是,对于我国这个人口大国来说,电气自动化在供电所应用的压力非常大.其中非线性因素带来的不可控问题更为严重了。近年来.出现的一些较为严重的大型电机厂组事故等.给企业和社会带来了巨大的经济损失.通过引入无功补偿技术.能够达到解决电气自动化系统非线性等问题。
2 电气自动化中应用无功补偿的现状
近些年,我国对电气自动化中的无功补偿技术做了很多深入的研究,为了构成有效的滤波通路、滤除谐波、降低负荷,提高电气的功率因数.其中很多无功补偿技术的引用目的都是在基波下牵引负荷的感性无功功率。这些无功补偿技术主要有以下种:
(1)真空断路投切电容器 ,此设备简单且投资小,但是在合闸的时候会产生过高的电压,容易导致设备发生损坏,而且对于这个设备 ,不能有过于频繁的投切。因为它受到开关寿命的限制。
(2)可控饱和电抗器 ,这个设备是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流.主要让并联滤波器中的多余容性无功功率被感性电流抵消从而达到平衡点。此设备的特点是可以再电气自动化系统中长期投入.但是,它会产生谐波.噪声较大,对设备来说也会产生一定的损耗。
(3)有源滤波器 此设备是的使用目的是让电力电子装置负产生与负序电流和谐波电流相反的电流,使得其满足电源的要求,互相抵消。这种方案的有着调节速度快 、补偿灵活 、不会和系统产生谐振现象等优点 .但是其设备的价格比较昂贵 .
(4)有源滤波器和无源滤波器 ,这个设备是以有源滤波器产生的电流和负荷中谐波电流进行中和,相互抵消,最终达到满足电源要求。其特点是充分利用了有源补偿和无源补偿的可控性和灵活性。虽然,无功补偿技术在我国已经得到了比较广泛的'应用,但是电气自动化设备中的问道使得我们对无功补偿技术的研究必须有更深的研究 。