电气自动化中无功补偿技术探析

发表时间:2020/8/5   来源:《当代电力文化》2020年8期   作者:王睿正
[导读] 我国科技发展日新月异,我国电力企业内部也在不断地完善。
        摘要:我国科技发展日新月异,我国电力企业内部也在不断地完善。电气自动化运行的发展与智能无功补偿技术是密不可分的,其能够增强电力企业系统的运行效率,帮助电气自动化运行更加高效和安全,帮助电力企业提升经济效益。
        关键词:智能无功补偿;技术分析;电气自动化;应用分析
1无功补偿技术基本内涵
        总得来说,通过在电力系统中进行用来避免和减少降低电力系统出现无功现象的人为干预措施和手段,被称为无功补偿。无功补偿技术的核心内容是对无功补偿容量进行计算,电容器受外部因素影响较大,比如连接方法、补偿容量大小、补偿方式选择和补偿负载问题等。具体的无功补偿电容器计算如下:
         QC=Pav(tgφ1- tgφ2)  或  QC=Pav ×qc
        式中:Pav为最大负荷的日平均功率;φ1为补偿前的功率因数角,可取最大负载时的值;φ2为补偿后的功率因数角,一般取0.90~0.95; qc为电容器补偿率,qc= tgφ1- tgφ2。
2无功补偿技术的重要作用分析
①提高电压质量
把线路中电流分为有功电流Ia和无功电流Ir,则线路中的电压损失为:

        式中P为有功功率,单位为KW;Q为无功功率,单位为Kvar;U为额定电压,单位为KV;R为线路总电阻,单位为Ω; Xl为线路感抗,单位为Ω。从上述公式可以得出,功率因数对于整体的线路传输无功功率大小具有直接影响。当功率因数增大时,需要适当降低其无功功率大小,无功功率越低,整体电力系统中的电压损失数量就越少,促进整体电气运行质量的提升。
②提高变压器的利用率,减少投资
   当进行人工干预后,电气系统功率因数与变压器利用率的技术公式如下:

        根据上次公式可以得出,在进行无功补偿措施后,整体的变压器利用率更高,帮助电气企业有效节约经济成本投入,提高电气运行效率。
3电气自动化系统中运用无功补偿技术分析
3.1可控饱和电抗器
        这种无功补偿设备主要针对的是电力系统自动化运行过程中出现的电抗器饱和故障。通过可控饱和电抗器能够对设备的饱和程度进行调整,帮助电流运行效果更加完善和稳定,同时降低由于电流原因产生的不必要的资源浪费。但是针对其具体应用过程中具有一定的缺点,比如会产生谐波、产生较大噪声等。这些缺点会提高工作人员的工作负担,降低电力系统的实际工作效率,需要在后期实际运行过程中逐步得到解决。
3.2真空断路投切电容器
   真空断路投切电容器是一种无功补偿设备,它具有显著的优点,比如操作快捷、价格合理、性价比高等。但是在实际使用过程中,真空断路投切电容器会在瞬间产生较高电压,如果设备自身不具备良好的承受性能,会使设备发生损坏,降低设备的使用寿命。因此在实际使用过程中,工作人员需要根据不同的电力运行情况需要选择相应的无功补偿措施。
3.3静止无功补偿装置
        在电气自动化运行过程中,工作人员需要通过静止无功补偿装置,实现对整体电力系统的无功控制。该装置主要采用容性和感性调节方式,对实际电力应用水平要求较高,因此在实际操作中具有较大的局限性,会产生较大的无功补偿误差。
4提高无功补偿技术应用效果的措施和建议
4.1选择智能补偿方式
        以无功补偿技术本身而言,其对于电气自动化系统的应用具有重要意义,但是受多方面因素影响,无功补偿技术在实际应用过程中需要考虑多方面问题。针对不同无功补偿方式的选择,工作人员首先要根据智能无功补偿技术的不同方案设计,在电力设备原有的补偿基础上,根据需求合理的增加动态化补偿。比如电气工程的运转,虽然能够对自动化的措施进行良好的融合,但是一些区域的电力工程具有明显的特殊性,在西北地区的不发达地区和东部的较发达地区,都对电气自动化中智能无功补偿的运用提出了更高的要求。因此在智能无功补偿技术的应用过程中,要对其进行动态条件变化的监测,加强对于无功补偿的控制和处理效果,帮助其积极作用的充分发挥。同时,应用智能无功补偿技术需要根据电气自动化系统的扩大效益和扩大效果进行有效地选择,并在后续运行过程中进行跟踪分析,在出现突发情况时及时地采取措施做出调整,提高应用效果。
4.2选择智能补偿的投切开关
        在现在的智能无功补偿技术研究中,从长远角度出发,一些技术的应用都能推动电气自动化系统地创新和改进,目前我国在智能无功补偿的应用过程中取得了不错的成绩。因此建议在对其智能补偿投切开关的应用过程中,需要进行合理的选择,这样不仅能够提高固有电力设备的优势特点,还能够将智能无功补偿技术与实际电气自动化运行情况进行高度融合。具体的应用内容如下:①真空断路器投切电容器。通过这种应用方式能够实现电力设备在高压母线上开展绕组线的放电,对电容器的高压熔断设备进行保护。电抗串联能够对电容器设备的谐振进行调节,增强整体运行过程的安全性,实现无功补偿的效果。②对滤波器和变压器设备进行人为的干预,通过高漏抗压方法,促进电抗器无功补偿运行的稳定性。但是这种方式对操作水平要求较高,并且会产生较多的有功损失,只能针对部分的电气自动化系统设备进行运用。
4.3智能补偿控制
        随着科学技术的不断发展,智能无功补偿技术的应用要在保持自身控制力度的基础上进行提升,如果工作人员只按照固定的线路和方法进行无功补偿操作,就不能使无功补偿应用效果得到充分发挥,并且会产生较多地新问题和新故障。智能补偿控制是智能补无功补偿技术的关键部分,在实际使用过程中,对于其控制效果和使用计划具有较高的要求。智能补偿控制能够在基本的电气自动化运行线路上,对线路的补偿和无功率效果进行平衡,降低分支的线路压力。在实际的应用过程中需要注意以下问题:①在电气自动化系统中电力负荷量较高的区域进行有效补偿。②针对无功补偿措施的具体开展,需要充分考虑电路分支中的边压设备,对其空载情况下的无功损耗数量进行有效判断,提高无功补偿效果。通过无功的补偿量对于电容设备的可投切和固定模式进行计算。随着智能无功补偿的应用,电气自动化整体运行效果得到显著提升。
4.4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。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地运行状态中,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。
5 结语
        综上所述,无功补偿技术在电气自动化各个环节中能发挥有利作用。无功补偿技术有效提升了电气自动化系统运行的稳定性和安全性,提高了运行过程中的监控和管理效果,降低了电力系统电能损失,提高供电质量,促进我国电力企业长期稳定发展。
参考文献:
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