电气自动化与无功补偿技术的实施探讨

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年第4期   作者:梁伟锋
[导读] 基于对无功功率补偿技术的意义和特性的概括,本文从以下方面对其特定应用进行了说明
        梁伟锋
        广东立胜综合能源服务有限公司  528200
        摘要:基于对无功功率补偿技术的意义和特性的概括,本文从以下方面对其特定应用进行了说明:为了保护电力用户的利益,电路电流的无功功率补偿、无功功率补偿技术的适用变压器、真空断路器设备适用无功功率补偿技术。
        关键词:电气自动化;无功补偿技术;回路电流

        进入开发的新阶段,电场迎来了开发的黄金期,无功电力补偿技术逐渐得到改善,成为电气自动化系统的不可替代的部分,可以有效地削减系统的能源消耗。优化无功功率指数。本论文简单说明了电气自动化系统中无功功率补偿的开发和实际功能,提出了基于特定应用环境和现有缺陷分析的对应优化方案。
1 无功补偿技术概述
        很多电气自动化设备都有电磁线圈。要使线圈发挥作用,需要设置特殊的磁场。这意味着电磁线圈的动作中会失去电力。如果用字母Q来表示无功功率,其单位则是“乏”或者“千乏”。具体说,就是在一台电动机运行之前,需要事先为其建立一个专门的磁场,通过该磁场使转子旋转起来,之后再带动电动机进行同步运动。也就是说,在电动机运行的过程中,转子所产生的磁场几乎都是通过电源里面的无功功率所形成的。一般来说,只要电器通过电源接收到自己的有效电力,就可以获得无功电力。但是,电力网提供的无功电力无法满足实际需求时,电力自动化设备无法得到足够的磁场供给,其结果是会失去工作电力。另外,由于没有稳定的无功电力保证,所以可以理解大部分的电气自动化设备都不能正常工作。
2 无功补偿技术应用实现的有效路径和存在的问题
2.1 无功补偿技术应用实现的有效路径
2.1.1 电抗器、电容器与固定滤波器
        要在传统的电气自动化系统中设置无功功率补偿系统,必须在计划设计中设置电抗器、电容器和滤波器。反应器设备可以帮助系统抵抗由相关参数变动引起的干扰。电容器设备是电气自动化系统设计和传输系统核心不可缺少的要素。滤波器可以更好地控制无功功率补偿线,完成滤波功能,保证无功功率补偿技术发挥其正当作用。
2.1.2 无源滤波器与有源滤波器
        虽然无效的电力补偿技术还有一些缺点,但是相关的应用程序正在逐步普及。过滤器装置可以消除谐波干扰,提高系统的稳定性,增加了无功功率补偿系数。因此,在未来的电气自动化系统中,滤波器设备将被更多地使用以确保无功功率补偿技术的应用。
2.1.3 真空熔断器投切电容器
        无功功率补偿技术最大的优点是系统的设置和操作成本低,电容器装置被保险丝装置控制时操作简单。但是,不能否定这个技术还有几个缺点。特别是在电路关闭的瞬间,可能会引起高电压故障,损坏电路系统的组件。而且,无功功率补偿系统也使用了很多要求,所以很难进一步提高系统补偿效率。
2.1.4 晶闸管调节电抗器与固定滤波器
        在无功功率补偿技术的情况下,主要通过与电路串联连接电抗器,排除并行电路的无功功率补偿电流参数,确认索引在标准范围内,系统的功率因数。这种方法所需的触发器虽然不高,但是动作速度快,可以大幅度优化系统性能。但是,在实际应用中,我们发现无效的电力补偿系统会增加系统的谐波干扰,对系统设备产生不良影响。
2.2 无功补偿技术应用过程中存在的问题
        从实际开发的观点来看,无功电力补偿系统需要弥补很多缺陷。现在,国内大部分的输电系统都是通过电路输电系统从发电站出发到变电站。无功功率补偿系统在整个配电过程中起着重要的作用。但是,在当前的输电系统中,很难达到预期的无功功率补偿系统质量标准,系统结构的冗余性显而易见,与长期高负荷输电设备相连。发生有效功率和无效功率的不一致。同时,负荷指数过高的话功率因数会下降,负荷过低的话会发生过补偿问题,无功功率的逆流会对电力指数产生严重影响,其结果是电气自动化系统难以维持稳定的工作,难以改善企业的经济效率。


3 电气自动化中无功补偿技术应用
3.1 维护电力用户利益
        如今,无论是社会生产还是人们的日常生活,都与电力资源密不可分。因此,供电企业必须保证供电过程的稳定性和可靠性。但是,实际上,电抗器参与交流电路会产生一定量的电能交换,即无功电能,虽然这种情况不会造成实质性的电能损耗,但是会对效率产生不良影响。正因为如此,供电公司在设计变压器时,基本上都是采用无功补偿技术来补偿用电用户,保护客户利益。在计算无功补偿容量时,主要包括以下两种方式:首先,估算变压器的容量。通常,补偿容量为变压器容量的30%,例如,当变压器容量为1000kva时,功率补偿为300kvar。当变压器容量为1600kva时,无功补偿为500kvar;通过查询无功补偿容量计算表来进行计算。在系数表中,给出了1kW有功功率的补偿值。如果设备负载的有功功率用P表示,则运行时的功率因数和要补偿的目标功率因数分为cos1和cos2,其计算方法如下:当有功功率为1000kW时,工作功率因数为0.58,补偿功率因数为0.7,补偿容量因数为0.39,补偿容量为100000.39=390kvar。通过以上两种方式,可以有效保护用户的利益。
3.2 对回路电流进行无功补偿
        因为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,并且电流会产生一些功率损耗。因此,环路的无功补偿可以有效降低功率损耗,主要的补偿方法是通过滤波原理对环路电流进行无功补偿。电源中的滤波器是由电容器,电感器和电阻器组成的滤波电路,通过该电路可以滤除指定的频率,最后可以获得特定频率的电源信号。因此,通过在电路中安装滤波器,可以优化滤波器的频率范围,并且滤波器中的电容电流和回路中的电感电流可以相互抵消,最终,回路中的电流保持在相对稳定的运行状态,工作不再连续进行。在电路稳态时,可通过串联滤波器降低电路电压,以补偿电路的无功功率。
3.3 无功补偿技术在变电站中的应用
        如果发电站想继续长距离供电的话,发电站必须采取有效的对策来减少输电过程中的电能损失。首先,电压转换成高电压,然后降低到用户接近特定点时可以使用的值。这是由主要的变电站进行的。要求是指功率用户的变压器是无效电力变压器的情况下,用户是无效补偿,不需要提供无效补偿服务。变电站线处于正常运转状态时,电力供给效率良好,此时无需向顾客提供无功电力补偿服务。无功功率补偿技术主要用于非无效电力变压器。这和无功功率变压器是一样的,需要根据变压器的容量来计算。请注意电容性无功功率补偿装置和无功功率变压器的容量有一定差异。因此,补偿设备的最大容量不能达到变压器的最大容量。否则,可能会给整个电力系统带来重大的安全风险。
3.4 无功补偿技术在真空断路器设备中的应用
        与传统断路器相比,真空断路器具有体积小,重量轻,操作合适,无需经常维护等优点。因此,在电气自动化设备中,真空断路器是一种较为常见的保护装置。然而,由于真空断路器的类型很多,并且每种类型的应用范围和性能都不同,因此难以将无功功率补偿技术应用于真空断路器的制造。但是,如果在制造过程中引入无功补偿技术,则可以优化和调整真实断路器的内部结构,从而可以大大降低制造成本。另外,在实际应用过程中,现有的真空断路器经常遇到型号不匹配或兼容性差的情况,通过无功补偿技术,可以将过滤器,电抗器等装置与真空过滤器结合使用,使电路电流在平稳运行状态下,功率损耗得到有效控制。
4 结束语
        综上所述,对于无功补偿技术,其最大的优点是减少了电气自动化设备运行过程中的功率损耗,使电路始终处于高效运行状态。在供电过程中,通过无功补偿技术可以保证用电者的利益,可以提高供电企业的服务质量和经济效益。因此,有必要对无功补偿技术的应用进行不断的研究,以使其在价值上发挥更大的作用。
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