无功补偿技术在电气自动化中的应用

发表时间:2020/11/3   来源:《中国电业》2020年18期   作者:胡国建
[导读] 智能无功补偿的应用,能够对电力自动化系统的稳定性和电力输送质量实现有效的
        胡国建
        国网四川省电力公司会理县供电分公司  四川会理  615000
        摘要:智能无功补偿的应用,能够对电力自动化系统的稳定性和电力输送质量实现有效的提高,实际应用过程中,要结合具体情况,采取合理的补偿设备和技术形式,才能实现最优的应用效果。基于此,以下对无功补偿在电气中的应用进行了探讨,以供参考。
        关键词:无功补偿技术;电气工程;应用
引言
        在供电设备工作的时候,电感、电容元件将会产生磁场,而这种对应的磁场便可以形成无功。无功在电路的运行过程中所产生的电流将在一定程度上增加供电系统的压力,导致电力系统的安全运作严重受到影响。其中,在整个电力系统中,电容和电感元件是必备的元件,所以便可以将另一种元件接入到电力系统中,并以反向来抵消无功电流,从而被称之为是无功补偿技术。
1电气自动化中无功补偿技术的功能和意义
        原有的电气自动化系统运行过程中常常出现电气装置能源消耗较高且输电效率不足的问题。自无功补偿技术出现以来,就受到了电气领域的广泛关注,实际应用无功补偿技术后,推动了电气自动化系统进一步完善,可以显著提升电能输送的效率,节约能源花费。整体来看,该项技术具有十分重要的实际意义,可以保证系统供电的稳定性。从原有的电气自动化体系来看,通常会发生三相电路负载失衡的问题,引入无功补偿技术可以有效解决这一问题,调节三相电路的功率指标,优化系统的运行工况并强化装置的抗干扰能力。不仅如此,原有的电气自动化体系中,不管是高压网络还是低压线路中的瞬时电流指标,均会出现较大波动,引入无功补偿技术能够优化系统的稳定程度,由此保证电气自动化体系可以处在可靠的环境中运行,也为电气领域的发展奠定基础。
2电力自动化中智能无功补偿技术的主要应用设备
        2.1真空断路投切电容器
        在智能无功补偿技术的应用过程中,真空断路投切电容器是非常重要的核心设备,其主要的功能就是为了能够全面把握电力运输,更加准确地了解电力损耗的情况,这样才能够根据实际情况采取科学合理的措施。其中,成本低和操作简便是真空短路投切电容器的一个非常重要的特点,并在智能无功补偿技术的应用过程中发挥着重要的核心支撑作用。然而,该设备的一个缺陷就是在使用的过程中易产生较大的电力损耗,并在合闸的时候会形成巨大的电压,从而给电路造成威胁,甚至还会导致整个电路中的电力设备被破坏。
        2.2晶闸管调节电抗器与固定滤波器
        对于无功补偿技术来说,主要是将电抗装置串接在晶闸管线路中,能够消除并联线路中存在的无功补偿电流参数,保证指标处于标准范围,从而提升系统的功率因素。该项技术所需的晶闸管要求不高,但运行速率较快,能够显著优化系统的运行性能。但实际应用中,发现无功补偿体系会增加系统的谐波干扰,对系统设备造成了负面影响。
        2.3有源滤波器
        通常在电力自动化中应用智能无功补偿技术的时候,将会产生负向的电流,且源滤波器的作用将与负向的电流相抵消,让有源滤波器能够更好地识别电流。尤其是对电路中的电流情况进行分析之后所形成的电流,能够让电流产生的危害降到最低,让电力设备的使用时间能够得到延长。同时,由于有源滤波器在制造的过程中需要花费较大的成本,所以当大范围使用源滤波器的时候需要投入较大的资金,从而增加整个电力系统的运行成本。因此,有源滤波器常常只是在主干电路或者是有需要支线的电路上使用,以此保证智能无功补偿技术在电力自动系统中的应用效率。


        2.4固定滤波器
        在电力自动控制系统中,固定滤波器的应用往往是和电容器等零部件共同使用,在电路中设计固定滤波器,能够对电力系统中各个零部件的具体运行情况进行实时监测,大大提高了供电线路上的安全性水平。之所以固定滤波器要和电容器共同应用,是因为固定滤波器在对电压或者电流的状态进行监控之后,电容器能够对供电线路进行适当的调整,在第一时间完成无功补偿。在固定滤波器的应用过程中,需要尤为注意的是,为了减少供电线路上的电能损耗,必须给固定滤波器安装一个专门的开关,也实现给固定滤波器的有效控制。
3无功补偿在电气自动化中的应用
        3.1智能无功补偿投切开关
        过零触发固态继电器、机电一体化复合智能开关、机电一体化智能真空开关是目前较为先进的投切开关,对于智能无功补偿设备运行具有良好的控制作用,而其中真空开关由于可靠性强且使用寿命较长,适用性相对较好。过零触发固态继电器利用半导体与电子元件特性在正弦交流电压处于零点时产生断电作用,承受电流的能力较强,使用寿命也较长,但是会产生谐波,容易造成功率损耗。而机电一体化复合智能开关通过并联固态继电器和交流的接触器,准确实施投切,具有很好的应用效能,但成本消耗较高,几种开关的特点基本如上,具体应用中根据实际情况予以选择。投切开关的应用对于智能。
        3.2合理选择技术形式
        智能无功偿技术的应用效果高低,与补偿技术形式的合理选择密切相关。根据现代智能无功偿技术的实际应用发展现状来看,快速跟踪与稳态补偿技术结合具有非常良好的应用前景,对于功率因数和设备利用率的提高具有非常显著的作用,而且能够大大减少电力系统运行期间的电能浪费情况,对于电力工作人员工作质量和工作效率的提高也十分有利。特别是随着电网建设工程的复杂性和难度越来越大,单一的智能无功偿技术无法全面满足电力系统的所有补偿需求,在实际应用过程中往往会存在一定的缺陷,因此固定补偿和智能动态补偿技术的结合使用能够有效弥补单一技术应用过程中存在的缺陷,满足电力系统的实际需求。电力系统中为了满足各行各业日益增长的电力需求,往往会增设更多的电力设备,电力设备的增多,会使得电网中三相平衡性进一步降低,对其进行无功补偿的时候要采取综合性的无功补偿技术,将稳态补偿与快速补偿技术进行结合,或者应用公分结合的补偿方法。
        3.3智能无功补偿技术效用
        电力设备设计中合理安置具有特定阻抗和容抗的电感器与电容器,对于独自出现的谐波具有去除作用,同时能够对线路传输过程中电力损耗予以弥补,有助于维护系统运行的稳定性。另外,智能无功补偿技术的应用可以在系统发生故障的第一时间展开无功援助,尽量减少故障对于系统的消极影响,有助于推进新时期电气工程行业稳定运营,其应用使得我国电气工程自动化趋势日益明显,促进了电气工程自动化的持续运行。
结束语
        无功补偿技术是一种符合科学发展观的、节能的技术,它在降低能源损耗、节约企业资金的方面意义非凡。从目前行业内的应用现状来看,该技术的应用效果良好,而且受到了业界人士的广泛认可。在未来的发展道路中,国家应加强对该技术及其相关技术的研发,使得电气自动化行业能跟上时代的步伐,以满足社会生产和发展的需要。
参考文献
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