电气自动化系统中的无功补偿技术

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月11期   作者:骆志勇
[导读] 电气设备包含的电力牵引负荷会涉及到非线性因素,受变化情况的影响,给系统的运行造成了一定的阻碍。
        骆志勇
        中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程有限公司, 210000
        摘要:电气设备包含的电力牵引负荷会涉及到非线性因素,受变化情况的影响,给系统的运行造成了一定的阻碍。使用无功补偿后,电气自动化系统运行中,使不利的影响可以有效的控制在最小范围内,使电气自动化系统运行的效率得到提升,使电气自动化运行更加具有的可靠性和安全性。
        关键词:电气自动化系统;无功补偿技术
中图分类号:TM714文献标识码:A
引言
        在经济快速发展中,现代化科学技术的发展也在不断加快,能源使用量也相应增加,带动了电力行业的快速发。电力系统的基础运行是电气自动化技术,先进的自动化设备可为经济发展提供有力的保障和支撑。随着生产技术的发展,对无功功率的需求增加。采用无功补偿技术,可以降低了运行中的各种电能消耗,提高了资源的利用率。
1无功补偿技术在电气自动化中的价值
        随着科学技术的发展,电气自动化也开启了发展的时机。自动化技术已广泛应用于牵引系统和变电站。在应用电气自动化技术中,改变电力牵引的负载困难,使无功功率和谐波都增加。经过对自动化系统的研究,发现的问题是无功功率、负序和谐波。对于电力自动化多用于发电厂,将面临巨大的压力,对于非线性因素将导致不能有效管理的问题。无功补偿技术的应用后,自动化系统的非线性问题可以得到有效的解决。
2自动化中的无功补偿技术
        2.1真空断路器电容器
        在自动化电力应用无功补偿技术中,真空断路器的电容器是重要的设备。其工作原理是真空环境中不存在导电介质,电容器在输电中形成的电弧能得到迅速的消失,减少电能的损耗,提高电流的稳定性。电容器的主要作用是更好地了解传输中的一般供电情况,分析具体的工作信息,获得损耗点和功率损耗情况。根据情况采取适当的对策,减少传输中的电能损耗,保证生产过程中的稳定供电。但是该应用还存在能耗高的缺点,在供电系统中使用真空开关电容器会造成功率损耗,并在开关闭合时产生高电压,对其他设备和电路存在一定的影响。
        2.2有源电力滤波器
        在自动化中使用无功补偿技术,需要使用带有有源滤波器的设备。主要功能是动态抑制谐波,当谐波的幅值发生变化时,有源电力滤波器可以进行无功补偿。有源电力滤波器分为串联有源电力滤波器和并联有源电力滤波器。串联有源滤波器抑制电压产生的谐波,并联有源滤波器抑制电流产生的谐波。有源电源滤波器可以识别电流成分,最大限度地减少对设备的损害,延长了电力设备的使用寿命。
        2.3并联电容器技术
        并联电容器的作用主要体现在降低线路损耗,提高电压的工作质量,这种技术也是通用的。降低线损的无功补偿具有普遍性,可以有效提高功率因数,降低有功功率损耗和无功功率消耗。并联电容器将电容器和补偿器件连接到同一电路,提高功率因数。变压器负载的电压变化是由于并联补偿电容的输入。变压器负载的功率因数和电压值在电容的输入端之间,这些参数也可以去掉电容后进行相应的调整。对于电容器最大的特点是结构比较简单,可以进行现场补偿和组补偿。随着这技术的发展,出现了一种静态同步补偿器,它由低电感直流电容器和带有反并联二极管组成。通过控制整个装置的设置来控制换流器电路,在控制电流的相位时,补偿范围也可以从容性到感性,补偿范围也比较大。
        2.4串联无功补偿
        无功功率在系统和负载运行中起着重要的作用。由于市场需求的扩大和系统负荷的增加,串联无功补偿受到高度重视。

增加输电线路容量和保证稳定性非常重要,对于串联无功补偿可以减少长距离输电或电气自动化中的偏差,提高工作性能和改善问题,还可以提高使用能效。电流补偿装置是在固定的串联电容和电感上安装的补偿装置。它不改变线路的结构和电压电平,但可以补偿串联式的无功功率,从而提高网络的性能。串联补偿通过串联线电压改变等效阻抗。可以实现优化无功和有功功率的分配,以满足运行要求和目标。若能在电流分配中加入补偿装置,可作为降低电阻的影响及两端相位差,提高端电压的基础。其电力质量也能得到改善。传统的固定串联补偿器无法根据运行状态调整线路电阻。受控时序补偿电路可以实现实时潮流控制,抑制低频功率波动,保持运行过程的稳态和暂态稳定性。
3电气自动化无功补偿存在的问题
        3.1无功补偿方式的不足
        无功补偿方法不合理,会导致功率传输出现不平衡问题。影响无功补偿谐波,线路抗谐波不能满足线路实际需求,减少了电容器的运行时间。如果电流过大,会损坏电容器,对电路谐波影响较大,无法满足无功补偿要求。一些单位只考虑线路功率因数补偿,使得对线路问题的解决实施变得复杂。线路的无功补偿受到无功问题的影响严重。无功功率的反向传输会增加线路中的电压值,导致大量无功功率的产生,影响线路功率的传输。无功补偿设备存在潜在问题,电能质量无法得到保证。电路中出现电压波动后,系统开关量会发生变化,对无功补偿造成了影响,无法满足系统运行的实际需求。
        3.2发展理念和技术人员的不足
        对于现代化科学发展观有助于企业的发展,同时为技术发展创造基础,同样也需要适用于无功补偿的应用。但是一些单位对无功补偿的认识还存在局限性,是受传统发展的影响。对于传统的发展适应性较低,并且对于新知识也难以接受。因此,在技术应用和发展中,需要进一步转变发展观念。在转变发展观念中,要积累过去的经验,另一方面需要加强现代化技术在电气自动化系统中的应用。在技术应用中,人员作为技术应用的主体,是技术应用的承载者,同时也是质量控制的关键。但鉴于电气行业人员素质难以掌握各种新的技术。这是由于传统生产观念的影响,由于行业管理关注度较低,造成了技术应用和综合发展较差。为了充分利用无功补偿,对于相应的技术设备必须及时更新。最大限度地实现无功补偿技术的适应性,对技术创新和应用具有重要意义[1]。
4电气自动化应用无功补偿技术的具体措施
        4.1配电线路的无功补偿
        配电线路在电网系统中的使用量较大,对于线损率问题也比较严重。为了将线路的损耗控制在合理的范围内,必须重视线路的无功补偿。由于配电网较为复杂,根据当前的运行状态,可以采用自动、集中和分散的模式进行管理。安装一个容量为主变功率相应合理的固定补偿电容器,并安装一个固定偏置电容,在线路负载顶部安装自补偿电容器。为了补偿无功功率消耗,平衡支路的无功功率,控制向干线索取无功功率,减少无功功率损耗。根据支路空载变压器确定无功损耗。在确定补偿点时,使用较大的负载支路快速确定。无功配电变压器负载损耗是用户自主补偿,当用户补偿不足时,会向主干线提取无功功率[2]。
        6.2无功补偿技术专业人才的培养
        专业技能是推进无功补偿技术应用的关键,因此,专业人才的培养对于无功补偿技术的优化具有重要的意义。培养研究型人才,加大专业人才培养力度,运用适当的政策吸引专业技术人才。学习发达国家的最佳技术,定期组织人才进行相关技术的培训。提高人才的适应性,帮助人才适应现代时代和电力行业的发展趋势,为科技发展创造活力[3]。
结束语
        综上所述,电气自动化实现了一定的推广,同时也带来了线路无功补偿的问题,给电气自动化发展造成了一定的影响。因此,引入无功补偿技术后,提升了电力资源的利用率,促进电气系统的平稳运行。
参考文献:
[1]周晓麟,兰位龙,徐拥华.无功补偿技术在电气自动化中的应用探讨[J].电子测试,2021(07):102-105.
[2]李仁.无功补偿技术在电气自动化系统中的应用研究[J].精密制造与自动化,2020(04):36-37+55.
[3]崔小亮.试析无功补偿技术在输配电网电气自动化中的应用[J].科学技术创新,2020(15):195-196.
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