浅谈无功补偿技术在电气自动化中的应用

发表时间:2020/12/7   来源:《中国电业》2020年21期   作者:郭晓军
[导读] 随着科学技术不断快速发展,促进了无功补偿技术推广应用,该技术在电气自动化领域的应用
        郭晓军
        国网晋城供电公司  山西省晋城市
        
        摘要:随着科学技术不断快速发展,促进了无功补偿技术推广应用,该技术在电气自动化领域的应用,不但有助于实现无功补偿技术效果,而且有效的控制了电能损耗问题。在当前这情况下,必须给予无功补偿技术足够的重视,确保电路运行的安全性与稳定性,进而促进电气自动化的发展。
        关键词:无功补偿;电气工程;自动化
        引言
        随着工业化进程不断提高,在电气工程建设过程中,要以节约资源建设环境友好型社会为目标,避免产生的电力资源浪费,促进社会更好发展。因此,现阶段在电气工程自动化探究过程中,需要对智能无功补偿技术进行研究,具有至关重要的现实意义,才能更好地促进我国各个事业蓬勃发展。
        1概述
        通常输配电网中无功补偿方式为三种,通过在高低压配电网中安装并联电容器组实现集中式无功补偿;在配电变压低压侧与用电户配电屏上安装并联补偿电容器,为分组式无功补偿;在单台电动机安装并联电容器,则为就地式无功补偿。同时,利用灵活柔性交流输电系统技术、定制电力技术等与无功补偿技术相结合诞生的静止无功发生器,是现代化无功补偿技术的重要发展趋势,通常简称为SVG。我国仅2018年高压SVG市场规模就已经达约35亿元,全年生产2020台SVG,2011-2018行业需求复合增长率约35%,且随着我国智能电网建设三阶段进入收尾,我国对SVG与先进无功补偿技术需求将持续、稳定增加,其行业潜力巨大。
        而目前应用于输配电网电气自动化中的无功补偿方面还存有一定问题。一方面,无功补偿电容器外熔断器在投切电容器组中、正常运行中会经常性熔断,需要提升合闸涌流对熔断器的冲击,或提升熔断器而定电流。另一方面,部分补偿熔断器损坏率较高,需要进一步研究谐波影响下的电压等级选择,提升所选电压等级,降低补偿电容器损坏率。此外,在输电过程中,无功补偿配置还存有不合理现象,反而容易加大电网损耗。
        2无功补偿技术在电气自动化中的优势
        目前由于无功补偿技术有着诸多优势,致使该技术在电气自动化领域得到有效应用,并且发挥着重要的作用,取得了显著性的应用成效。具体主要体现在以下方面内容:其一,提高电压质量。众所周知,在电压的具体使用过程中,在所难免会出现一定的损耗,并且电压的质量会随着消耗的增多而降低。反而言之,电压损耗越低、电压质量越高。在电气设备的实际运行过程中,能否充分保证电气设备安全稳定的运行,在很大程度上受到电压质量所影响。无功补偿技术在电气自动化领域的应用,能够有效的控制电路输送中的无功功率,最大限度将电压耗损控制在可控的范围内,减少能量方面的损耗。以此来满足电气设备运行所需,进而促进电气设备始终处于稳定的运行状态。其二,降低资金方面的投入。由于无功补偿技术有效的控制了无功功率,这在一定程度上合理优化了电力功率,有效的减少了资金方面的投入。此外,电压器的运转功率也会在该过程中得到显著提升,对运行过程中的设备要求也不断降低,这样就可以有效的控制和节省用于输变电设备的投入资金。因此无功补偿技术在电气设备中的应用可以有效降低企业的投入成本,使得企业经济效益得到全面提高。其三,加强电路的输送能力。在电力输送无功率的过程中,倘若其处于有功的情况下,此时功率因素以及其所传输的电力功率与实际运输功率呈反比,在这个过程中使用无功补偿技术可以大大提高电路的功率因数,这样电气设备实际运行中的功率就会不断降低,有效降低了电路运行的负荷,提高电路的功率运输效率。
        3无功补偿技术在电气自动化中的应用分析
        3.1在有源滤波器当中的应用
        有源滤波器在实际的应用过程中,其主要的作用能够对运载电流进行更好的保护,使其达到电源运行的要求。

其中在电子装置中通过有源滤波器的应用,有助于相互抵消谐波电与负序电流相反的电流。其中有源滤波器中通过引入无功补偿技术,不但有助于提升无功补偿调节速度,而且还能够提升电流相互抵消效果。除了当前这些优势以外,通过该技术的有效运用,有助于抑制谐振现象,在某种程度上对电气元器件起到了很好的保护,有效的延长了电气元器件的使用寿命。但需要引起注意的是该无功补偿技术仍然存在一定的问题,即有源滤波器有着较高的成本,这对于元器件的普及产生了较大的影响,致使需要给予当前这一问题足够的重视。
        3.2智能补偿投切开关
        伴随着科学技术的快速发展,各类电能设备不断显现,人们对电力需求也日益剧增,传统电网配置无法满足现代化的建设需求,这时在电气工程自动化应用过程中需要以机电一体化为主,做好电力资源的灵活分配,充分发挥最大化的功率效果,这时可以选择安装智能真空开关,可以使用低压真空灭弧室和永磁操作,延长电网的使用寿命,还能够提高系统运作的可靠性。此外,不仅包括真空开关,自动化无功补偿还包括真空断路器能够有效地通过真空断路器投切电容器的方式,减少设备串联产生的谐波,降低运作成本,对滤波器和变压器进行科学设置,提高电容器的节能调控水平。
        自动化无功补偿技术在使用过程中,它不仅提高用电的效率和管理水平,还能够将滤波器和变压器进行组合,提高电压灵活调解能力,给人们的生产生活带来巨大的便利。此外,它还能够对自动化无功补偿进行工作控制,依托传统的工作理念,提高系统的保护值和电压的调控,降低谐波产生的不良影响,创造更大的价值。
        3.3变电站无功补偿
        变电站就是整体输配电网系统中,对电压、电流进行变换,同时集中电能、分配电能的场所。简单来说,就是利用无功补偿技术,提升用电户网络稳定性与使用效果,并保持整体输配电网系统无功功率的平衡状态。
        变电站所用无功补偿技术主要包含并联电容器、静止补偿器等自动化补偿组件,如将电容租设备并联在6000-10000V母线的首段与次段上,利用组件集中补偿无功功率与电压自动投切特性来对电容设备产生控制作用。从而简化变电站的维护过程,降低线路、电气资源的浪费,提升变电站运行效率,并进一步保证电气自动化运行的安全与稳定。
        需要注意的是,应保持母线电压在可控范围内,同时利用无功补偿技术,有效规避变电站配电网出现超电压问题,优化配电网运行效率与运行环境,保证电气自动化系统的稳定运行,充分发挥变电站实际功用。
        结语
        综上所述,随着电气自动化进程不断加快,越来越多先进的技术在该领域得到了有效的应用,其中无功补偿技术作为其关键技术,在电气自动化方面发挥着决定性作用。通过该技术的有效运用,有效的解决了传统技术存在的问题,为电气系统安全稳定运行提供了重要的保障。虽然无功补偿技术取得了显著性成效,但该技术实施过程中仍存在一定的局限。要想最大限度发挥其作用,切勿不能进行盲目的应用,要做到根据电力系统的实际情况,做好数据调查分析工作,做到扬长避短,确保电力系统始终处于稳定的运行状态。
        参考文献
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