电气工程及其自动化无功补偿技术的实际应用景佳珺

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:景佳珺
[导读] 随着我国科学技术的快速发展,电气工程以及自动化无功补偿技术也得到了快速的发展,
        摘要:随着我国科学技术的快速发展,电气工程以及自动化无功补偿技术也得到了快速的发展,尤其是互联网技术的提升,为电力行业的快速发展提供了进一步发展的推动力。基于此,本文首先研究了无功补偿技术主要内容,之后对电气自动化系统当中无功补偿技术的应用进行研究,并从三个方面研究了加强无功补偿应用的具体措施,以供有关人员进行参考。
关键词:电气工程;自动化技术;无功补偿
         引言:
        当前人们在电子自动化当中将无功补偿技术应用到一些具有电容性的设备当中,通过将不同的设备并联在电路中,用来补偿无功功率。电路当中的电路经常会表现出感性以及电容性两种状况,在这样的工作状态之下确保电气设备的运行的流畅是关键的步骤。
一、电气工程及其自动化无功补偿技术的主要内容
        在当前的发展条件之下不少的地方采用就地补偿与集中补偿相互结合的方式来进行补偿,通过电磁感应能量的传输,进一步降低能量的损耗。一些地区采用感性无线补偿的方式来确保电路的稳定,在应用当中收到了良好的效果。在电气工程当中应用无功补偿技术主要指的是在自动化的设备当中安装相应的无功电源,通过动态化的补偿,进一步改变系统内部当中的无功功率表,降低电能在线路当中的设计消耗。无功补偿技术在应用当中能够有效的提升系统内部的可靠性,通过控制以及调节电压来实现对电压的控制,确保系统内部的安全性。在其他因素的干扰状况之下系统内部电能的输出效率将会降低,用户接收到的电能不够稳定,通过一定的补偿能够有效的确保电压的稳定性。在电容器设备的保护当中,将会出现高次谐波的现象,不少的设备在应用当中由于高次谐波的存在将会导致局部温度过高的状况,对设备的整体运转造成较大程度的损害。无功补偿技术能够有效的调节系统内部的负载,有效的避免局部过热的状况,为电容器当中的设备提供必要的保护。同时无功补偿技术在应用当中能够有效的节约整体的运转成本,在负荷功率因数降低的状况之下,系统内部的经济损失将会降低,如果出现三相负载失衡的状况,能够有效的平衡三相间的功率,有效的降低电力系统的内部损耗,确保系统的成本节约。无功补偿在实际的应用过程当中通过电容器与电阻抗相互结合的方式实现无功补偿的具体目标,利用电容器和电阻抗建立谐波器的方式,有效的实现无功补偿的具体目标。在实际安装的过程当中要注重考虑和保障电抗器以及电容器的实际功率的大小,确保功率因数提升的过程当中,负序电压能够有效的降低。也可以利用真空断路器实现无功补偿内容,采用较为简便的方式,投入较少的资金,对线路进行控制。在实际应用中,如果工作人员进行合闸,电容器内部将会在较短的时间当中出现电压的积累,对整个系统造成较为不利的影响。在无功补偿的费用计算当中往往会涉及到多种不同的应用面,整体的计算过程较为负载。从设备方面来看,无功补偿技术对发电机组进行改造,结合相应的补偿设备对整体的线路进行优化和改造。在实际的应用当中也将会受到一定的限制,尤其是距离对于整个工作效率的限制。远距离的无功功率的补偿将会造成较大程度的损耗,在供电侧以及受电侧之间的差值将会加大,容易产生一定的危险[1]。
二、电气工程及其自动化系统无功补偿技术的应用
(一)发电机无功补偿
        发电机无功补偿当中主要有三种形式,一种是随机补偿,通过并接不低电压的电容器以及电动机装置,实现对电路的随机补偿,这样的方式能够有效的实现对电动机的无功消耗,有效的控制无峰的载荷,确保无功补偿的实际效率。第二种是随器补偿,通过将配电变压器与低压的电容器之间进行并联,结合一定的保险控制装置,实现两者之间的相互连通[2]。配电变压器无功空载主要应用于农用电网,当电网当中处于轻负荷时将会出现较大的电能浪费以及损耗。第三种是跟踪补偿,通过将补偿的切换装置作为一种有力的控制保护装置,在100KV以上的专用配电客户中进行应用。跟踪补偿技术是基于以上两种技术的有效改进,在保留两者优点的基础之上,适当状况下可以进行替换。在变电站的应用当中,变电站位于供电的中心位置,结合输电的线路等级来进行分级的配置,按照补偿以及接近的原则,进一步实现区域内部当中的输电线路电压的稳定。无功补偿装置应当将整体的容量控制在变压器的容量10%到30%之间,当变压器的容量在40mva时,应当及时地增加无功补偿的次数,确保变压器的安装运行,维持系统的正常化供电[3]。
       
        (二)用户无功补偿
        电力用户的无功补偿技术主要通过集中补偿、分组补偿以及个人补偿三种方式来进行的调节。在集中式补偿当中主要指的是在低压侧以及用户变电站的总线上通过电容器组的调节对整个电路进行控制。集中补偿无功功率变压器的损耗能够有效的降低主干线路上的无功功率的状况,进一步降低输电过程当中的浪费状况,增加变压器当中有用功的负荷量,集中调节无功传输线在自动切割设备和集中补偿电容当中的功率补偿的能力。电容器组确定之后,无功补偿量正常,设备的整体利用率较高,可以应用的时间较长,有利于进行设备的保养以及维护。分组补偿又叫做安装包补偿,主要指的是将安装的电容器进行分组,并安装在总线上的数据包补偿的形式[4]。分组补偿通过电力系统当中的色散补偿,实现电路当中各组变压器无功补偿总体的平衡状态,有效的降低在上级线路当中的无功功率,降低线路的损耗,有效的确保电力系统的稳定性以及安全性。个体补偿主要指各电力设备的并联补偿,电容和电容之间的补偿能力,设备无功负荷附近的补偿。无功补偿当中单台电力设备能够与电机的输入和输出的状态保持一致性,能够有效的补偿电机的无功损耗,降低在配电网当中的无功补偿。个人补偿主要应用于大型的异步电机当中,在小型的异步电机当中发挥的作用有限。基于用户的无功补偿技术要注重对电路当中的电流消耗进行控制,确保电能的效率。在应用当中要充分的结合三种不同的无功补偿方式,结合电容器组法的安装,充分的考虑安装过程的实际需求,对用电量较大的设备安装专门的电容器设备,提升电路运行的整体效率[5]。
        (三)回路电流无功补偿
        回路电流当中通过电磁感应的原理,结合相应的滤波器以及电感来调节电磁能的饱和程度,根据感性电路当中电流的大小,进一步实现对回路当中电流的补偿。在回路当中的电磁感应现象产生的感性电流与滤波器当中容性电流进行充分的融合,进一步实现电路内部电流的大小平衡。滤波器对电路以及变压器进行充分的调节,在电压控制方面实现衰减,进而确保最终的无功补偿的作用效果,进一步提升电力的传输速度,有效的降低电路当中的损耗量,降低在用电过程当中的电力成本以及总体的压力。在配电线路的应用当中通过在分支线路的应用确定无功补偿的整体耗损量,根据相应的耗损量来计算有关的补偿容量,确保线路的分支与补偿方式的合理性[6]。在确定分支线路的无功损耗量的同时,应当结合配电变压器对空载的补偿消耗量进行计算,确保后续补偿设备的合理性,避免出现线路补偿不足的状况。在优化补偿效果的同时,要注重对部分电路以及电压的变化状况进行检测,确保补偿效果的最佳[7]。











                                        图2
三、加强无功补偿技术应用的措施分析
(一)制定合理的无功补偿方案
        人们在电子自动化工作当中经常会应用到在电气自动化运行的过程当中经常会应用到无功补偿的方式,主要指的是通过电容性的感性或者容性的电气设备并联在电路当中,来补偿无功的功率。电量在不同的负荷当中进行转换时,负荷能够释放能量,其他的电荷能够吸收能量,在这样的原理之下无功功率能够得到补偿。可以适当地采用无功补偿的方式来进行自动化的引导和规划,首先应当制定正确化的无功补偿的技术方案,确保整个电气自动化系统能够进一步提升。在规划的过程中应当从系统的整体出发,在当前的电气运输设备以及电压的应用上,合理的制定无功补偿的技术方案,结合最低的损耗以及最佳的电路传输方式对无功补偿进行优化和改进,进一步提升系统内部的补偿效率。在我国现阶段的无功补偿技术当中存在着一些异常化的现象,不能够直接地将无功补偿技术应用到设备运行的过程中,需要进一步结合仪器设备来进行辅助,更好地确保电网系统的有效运行,对电网当中的无功补偿问题进行解决[8]。
(二)提升无功补偿意识
        为了能够进一步在企业当中提升全员的无功补偿意识,在电力企业当中应当加强对无功补偿的重视,确保无功补偿设备能够安装在电力系统当中,避免过量的损耗。线路以及变压器当中经过的电流会有一定的电量以及功率的损耗,同时功率因数与消耗的功率呈现出负相关的关系,在电路当中功率的因数越小,需要消耗的功率越大,线路当中的电量的损耗越高。安装变压器在存在较大的负荷的公用变压器配电的低压侧,进一步促进无功补偿效率的提升。除了对无功补偿技术的创新以及改善之外,还应当对用户侧的无功补偿进行重视,加强对于用户的管理力度。电气自动化项目的有关负责人应当向民众宣传无功补偿技术的应用优势,让人们能够进一步了解无功补偿的具体应用以及价值,在思想意识层面强化人们对于无功补偿技术的认知,有利于无功补偿技术的进一步应用[9]。在加强对于用户侧的管理同时,加强对无功补偿的技术维护以及创新的工作,在无功补偿的创新周期当中,让民众了解无功补偿的优惠政策,提升对于于用户的管理质量。对现有的技术进行开发和维护,应用现有的无功补偿技术不断地发挥自身的重要作用[10]。
(三)扩大无功补偿范围
        无功补偿技术在应用当中具有较强的应用优势,但是由于实际工作当中各种因素的影响会导致在工作当中出现较多的不合理现象。在无功补偿技术的应用当中要注重根据电气自动化工程的变化状况来确定无功补偿技术的容量,确保功率因素。例如,根据安装片区的实际状况来确定具体的变电站无功补偿的具体容量,变电站在无功调节方面的能力较强,功率因数在用电的高峰范围负荷将会达到0.98。不同的片区当中的无功补偿容量存在较大的差异性,在无功补偿点的过程当中实际的运行状况存在着较大的差异性,在无功补偿技术的应用当中要着重考虑这一方面。同时,在变低侧符合以及变压器的负荷无功补偿的过程当中要注重合理的设计无功补偿的容量,避免出现无功倒送的状况。

                                                                 图3
         四、结束语
        综上所述,在我国的电气工程及其自动化无功补偿技术应用当中要注重准确分析无功补偿的技术要点,结合必要的技术合理的制定无功补偿的技术方案,进一步提升对无功补偿技术的重视,积极对工作人员进行技术培训,及时的扩大无功补偿的应用范围,进一步促进无功补偿技术与电气自动化技术的相互融合,充分的发挥无功补偿技术的效益,提升电气自动化水平。
         参考文献:
[1]盛剑辉, 李海玲. 电气工程及其自动化无功补偿技术的实际应用[J]. 江西建材, 2018, 000(001):173,175.
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[3]张筱璐, 杨雨佳. 新时期无功补偿技术在电气自动化中的应用研究[J]. 内燃机与配件, 2018, 000(007):P.210-212.
[4]顾沛. 试析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2018, 038(005):140-141.
[5]张彦琼. 无功补偿技术在煤矿电气工程中的应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2019, 039(008):230-231.
[6]姚景昆, 郑秀. 无功补偿技术在电气自动化中的应用%Reactive Power Compensation Technology in the Application of Electrical Automation[J]. 通信电源技术, 2018, 035(002):107-108,110.
[7]杨跃. 电气自动化中的无功补偿技术[J]. 电子技术与软件工程, 2018(1):107-107.
[8]田伟, 方玥. 浅谈电气自动化中无功补偿技术[J]. 科技风, 2019(18):91-91.
[9]林旭欢, 王广府. 低压配网无功补偿配置技术的应用[J]. 中国高新科技, 2019(15):89-91.
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