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      淺談電氣自動化中無功補償技術

      人氣:3175次發表時間:2021-03-01

      摘要:無功補償技術的利用既能提供電網的整體性能,提升電力系統的運行效率,同時也能降低電網運行中的電壓損耗,防止了能源損耗。特定情況下,電氣自動化系統中的應用效率和電力損耗,會被無功補償技術的優勢所彌補。所以必須要加強無功補償技術的優化和發展,不斷進行技術革新,確保無功補償技術應用的穩定性,才能使其跟上時代發展的腳步,滿足工業發展和社會進步的需求。  

      關鍵詞:電氣自動化;無功補償技術;應用  

      1無功補償技術概述  

      1.1無功補償的概念  

      所謂的無功補償技術又稱為無功率補償技術,主要是應用到電力系統里,通過該項技術來提高電網的效率,進而降低變壓器的損耗,能夠極大程度上提高供電的效率,改善供電周邊的環境,當我們應用無功補償裝置時,可以很大程度上提高供電的質量,同時還可以提高線路的使用壽命,降低電力系統中其他因素的影響,該技術是提高電氣自動化的有效手段之一。  

      1.2無功補償技術的技術特點  

      無功補償技術的技術特點主要為以下幾點:1)能從多方面獲取電能。傳統的發電是有功發電,該種方式獲取電能主要是通過發電機來獲取的,但是無功補償技術是通過無功服務獲取電能的方式多種多樣,除了從發電機獲取之外,還可以從靜止無功補償器和調相機來獲取。2)進行遠距離的電能輸送時,無功補償技術的缺點就顯示出來了,一旦進行遠距離的輸送,就會對發電系統以及受電終端提出了要求,需要這兩端存在著夠大的電壓差,但一旦存在著較大的電壓差,就會使所出輸出的有功功率損耗較大,相應的造成供電的效益低,使電器節能工程開展緩慢,所以無功補償技術并不適應與長距離運輸電能。3)要對電壓進行分別控制,在整個電力系統之中,對頻率的控制通常是以有功平衡為主體,然而相對應的電壓控制是通過無功平衡來實現的,但是頻率是全網所統一的,所以想要對電網的節點的電壓進行控制,進而達到無功平衡[1]。  

      2 無功補償技術在電氣自動化中應用的意義  

      2.1 提升功率因數  

      無功補償技術降低能源消耗的原理主要就是因為它能夠將具有容性功率負荷裝置和感性功率負荷裝置并聯在同意電路中,能量可以在兩種負荷之間順利轉換。無功補償技術的作用就在于能夠在保持供電水準不下降的情況下,有效降低能源和電器設備的損耗,提升資源和設備的利用率。節約了大量的成本和人力資源,避免了能源浪費?,F階段,國內電氣自動化通過無功補償裝置的運用,電氣系統效率顯著提高,發展也更加迅速。  

      2.2 保證電力系統運行效率  

      電器自動化應用的過程中,不同應用設備在運行狀態下的功率受到諸多條件的限制,比如電力系統出現能源損耗,電壓和負荷增加,如果不及時改善,會嚴重縮短電力系統設備的使用壽命。無功補償技術可以在保證電力系統運行效率的同時,合理分布電網中的無功功率,使整個電氣系統高效運行,有效避免損耗現象的發生。又比如,電力系統在供電時電網功率因素調低,極其容易損耗輸電線路和變壓器,而無功補償技術的改善避免了這種現象,增強了輸電的穩定性,提升了電力系統的電力輸送效率。  

      3無功補償技術應用于電氣自動化中的基本要求  

      3.1對變壓器與電動機進行選擇  

      在進行無功補償技術的應用時,變壓器的數量、容量以及電動機的選擇都是十分關鍵的,我們需要根據自身的情況進行選擇,另外,我們所選的變壓器以及電動機需要能夠一定程度上降低線路的感抗,進而確保無功補償技術能夠順利的融入到整個電氣自動化的系統中去。若我們當前的工藝條件與最初設計的條件不相符時,我們可以通過兩種方法來提高電力系統的自然功率因數,即同步電動機與間歇工作制設備。  

      3.2了解電容器的使用條件  

      當系統的自然功率因數提升之后,如果相關的工藝與設計仍然有著較大的差距,我們就需要選擇無功補償裝置,在無功補償裝置的選擇上我們通常是選擇以并聯為主的電容器,同時對電容器有所要求,我們所規定的電容器的規格為:低壓供電單位的功率因數要比0.85小,或將高壓供電的單位電壓規定為10kV,因為此種方法可以減少對于電容器的損耗,很大程度上提高了輸電的效率。  

      3.3采用平衡性原則  

      在無功補償技術中應用平衡性原則主要體現在兩個方面:1)通過運用抵押電容器來進行系統中的低壓無功負荷,然后運用高壓電壓器進行系統中的高壓無功電荷補償。2)當用電設備的負荷相對平衡以后,同時使用的次數相對較多,容量也相對來說加大時,我們就需要將無功補償的裝置與電氣設備進行同時通電。  

      4電氣自動化中無功補償技術的運用措施  

      電氣自動化領域中,無功補償技術的應用十分廣泛,但在實際應用中存在一定的問題,需要采取有針對性的方案予以解決。  

      4.1 確定補償方案  

      供電系統評價標準的核心是電能質量,而電壓直接影響電能質量。功率和阻抗是造成電氣自動化無功功率出現的主要因素[4]。AT供電技術作為鐵路領域使用最廣泛的無功補償技術,采用SCOTT變壓器,并利用晶閘管電子開關控制電容投切。結合我國鐵路發展現狀,該方法可在較長的輻射路線上有效地控制和降低負序。  

      4.2 無功補償的共性問題  

      在電氣自動化中應用無功補償技術,不僅提高了電氣系統的安全性,而且提高了資源的使用效率。通過降低電網事故的處理成本,可實現預算系統應用中經濟利益的有序增長。發電廠轉移到變電站的無功電流通過線路流入到低壓線時,產生無功電流遠距離傳輸。因此,變電站無功補償技術在生產領域中應用廣泛,且需要將變電站總區域劃分為若干個子區域展開無功補償。通常,220kV變電站具有較多的調節功能,可靈活調節容量,甚至可達到負荷功率的最高值(0.98)。具體地,需結合當地實際情況判斷變電站是否配備了無功補償技術,然后科學調整補償變壓器。  

      4.3 正確選取智能補償  

      正確選擇智能補償方案,需遵循合理布局、就地平衡及分級補償的原則。全面發揮最大補償效益,需從以下三方面出發。  

      電力部門與用戶補償的結合。在用戶中加入無功功率補償,可提高電氣在工作運行中的功率因素,減少用戶在日常用電中消耗的有功功率,降低用戶電費。結合有關調查結果可知,約40%的無功功率消耗在線路和配電變壓器,60%的無功功率消耗在用戶電氣設備。  

      集中與分散補償結合。變電站集中無功補償時,需對電網電線路、配電變壓器及設備分散補償,提高無功補償的經濟效益。此外,由于無功補償數值并非越高越好,分散補償技術在實際運用中需合理布置、正確選擇。實際操作中,由于分散補償維護困難,多數采用集中補償方法。  

      降損與調壓方式結合。降損可有效提高電氣自動化系統的運行效益,而合理的調壓可保障電壓滿足用戶的實際使用需求。當電網運行電壓偏高或處于用電高峰期時,電氣系統將提高自身損耗量,甚至出現線損等問題。此時,應用無功補償設施即可提高電網中的功率因數實現降損的目標。  

      結束語  

      隨著現代社會的不斷發展,科學技術的創新,無功補償技術的應用在各行業都被廣泛應用,社會關注度也越來越高。無功補償技術作為現代社會的時代標志之一,主要運用在電氣自動化工作當中,負責優化解決負序,無功功率問題的技術。通過運用無功補償技術,最大程度上減少在實際生產和傳輸中所耗費的能源,保證電氣自動化系統穩定運作。

      來源:網絡,版權歸原作者,侵刪

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