淺談電氣自動化中無功補償技術(shù)
摘要:無功補償技術(shù)的利用既能提供電網(wǎng)的整體性能,提升電力系統(tǒng)的運行效率,同時也能降低電網(wǎng)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(tǒng)中的應(yīng)用效率和電力損耗,會被無功補償技術(shù)的優(yōu)勢所彌補。所以必須要加強無功補償技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展,不斷進行技術(shù)革新,確保無功補償技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性,才能使其跟上時代發(fā)展的腳步,滿足工業(yè)發(fā)展和社會進步的需求。
關(guān)鍵詞:電氣自動化;無功補償技術(shù);應(yīng)用
1無功補償技術(shù)概述
1.1無功補償?shù)母拍?
所謂的無功補償技術(shù)又稱為無功率補償技術(shù),主要是應(yīng)用到電力系統(tǒng)里,通過該項技術(shù)來提高電網(wǎng)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(huán)境,當(dāng)我們應(yīng)用無功補償裝置時,可以很大程度上提高供電的質(zhì)量,同時還可以提高線路的使用壽命,降低電力系統(tǒng)中其他因素的影響,該技術(shù)是提高電氣自動化的有效手段之一。
1.2無功補償技術(shù)的技術(shù)特點
無功補償技術(shù)的技術(shù)特點主要為以下幾點:1)能從多方面獲取電能。傳統(tǒng)的發(fā)電是有功發(fā)電,該種方式獲取電能主要是通過發(fā)電機來獲取的,但是無功補償技術(shù)是通過無功服務(wù)獲取電能的方式多種多樣,除了從發(fā)電機獲取之外,還可以從靜止無功補償器和調(diào)相機來獲取。2)進行遠(yuǎn)距離的電能輸送時,無功補償技術(shù)的缺點就顯示出來了,一旦進行遠(yuǎn)距離的輸送,就會對發(fā)電系統(tǒng)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(yīng)的造成供電的效益低,使電器節(jié)能工程開展緩慢,所以無功補償技術(shù)并不適應(yīng)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(tǒng)之中,對頻率的控制通常是以有功平衡為主體,然而相對應(yīng)的電壓控制是通過無功平衡來實現(xiàn)的,但是頻率是全網(wǎng)所統(tǒng)一的,所以想要對電網(wǎng)的節(jié)點的電壓進行控制,進而達(dá)到無功平衡[1]。
2 無功補償技術(shù)在電氣自動化中應(yīng)用的意義
2.1 提升功率因數(shù)
無功補償技術(shù)降低能源消耗的原理主要就是因為它能夠?qū)⒕哂腥菪怨β守?fù)荷裝置和感性功率負(fù)荷裝置并聯(lián)在同意電路中,能量可以在兩種負(fù)荷之間順利轉(zhuǎn)換。無功補償技術(shù)的作用就在于能夠在保持供電水準(zhǔn)不下降的情況下,有效降低能源和電器設(shè)備的損耗,提升資源和設(shè)備的利用率。節(jié)約了大量的成本和人力資源,避免了能源浪費?,F(xiàn)階段,國內(nèi)電氣自動化通過無功補償裝置的運用,電氣系統(tǒng)效率顯著提高,發(fā)展也更加迅速。
2.2 保證電力系統(tǒng)運行效率
電器自動化應(yīng)用的過程中,不同應(yīng)用設(shè)備在運行狀態(tài)下的功率受到諸多條件的限制,比如電力系統(tǒng)出現(xiàn)能源損耗,電壓和負(fù)荷增加,如果不及時改善,會嚴(yán)重縮短電力系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命。無功補償技術(shù)可以在保證電力系統(tǒng)運行效率的同時,合理分布電網(wǎng)中的無功功率,使整個電氣系統(tǒng)高效運行,有效避免損耗現(xiàn)象的發(fā)生。又比如,電力系統(tǒng)在供電時電網(wǎng)功率因素調(diào)低,極其容易損耗輸電線路和變壓器,而無功補償技術(shù)的改善避免了這種現(xiàn)象,增強了輸電的穩(wěn)定性,提升了電力系統(tǒng)的電力輸送效率。
3無功補償技術(shù)應(yīng)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(shù)的應(yīng)用時,變壓器的數(shù)量、容量以及電動機的選擇都是十分關(guān)鍵的,我們需要根據(jù)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(shù)能夠順利的融入到整個電氣自動化的系統(tǒng)中去。若我們當(dāng)前的工藝條件與最初設(shè)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(tǒng)的自然功率因數(shù),即同步電動機與間歇工作制設(shè)備。
3.2了解電容器的使用條件
當(dāng)系統(tǒng)的自然功率因數(shù)提升之后,如果相關(guān)的工藝與設(shè)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(lián)為主的電容器,同時對電容器有所要求,我們所規(guī)定的電容器的規(guī)格為:低壓供電單位的功率因數(shù)要比0.85小,或?qū)⒏邏汗╇姷膯挝浑妷阂?guī)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(shù)中應(yīng)用平衡性原則主要體現(xiàn)在兩個方面:1)通過運用抵押電容器來進行系統(tǒng)中的低壓無功負(fù)荷,然后運用高壓電壓器進行系統(tǒng)中的高壓無功電荷補償。2)當(dāng)用電設(shè)備的負(fù)荷相對平衡以后,同時使用的次數(shù)相對較多,容量也相對來說加大時,我們就需要將無功補償?shù)难b置與電氣設(shè)備進行同時通電。
4電氣自動化中無功補償技術(shù)的運用措施
電氣自動化領(lǐng)域中,無功補償技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,但在實際應(yīng)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(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)的核心是電能質(zhì)量,而電壓直接影響電能質(zhì)量。功率和阻抗是造成電氣自動化無功功率出現(xiàn)的主要因素[4]。AT供電技術(shù)作為鐵路領(lǐng)域使用最廣泛的無功補償技術(shù),采用SCOTT變壓器,并利用晶閘管電子開關(guān)控制電容投切。結(jié)合我國鐵路發(fā)展現(xiàn)狀,該方法可在較長的輻射路線上有效地控制和降低負(fù)序。
4.2 無功補償?shù)墓残詥栴}
在電氣自動化中應(yīng)用無功補償技術(shù),不僅提高了電氣系統(tǒng)的安全性,而且提高了資源的使用效率。通過降低電網(wǎng)事故的處理成本,可實現(xiàn)預(yù)算系統(tǒng)應(yīng)用中經(jīng)濟利益的有序增長。發(fā)電廠轉(zhuǎn)移到變電站的無功電流通過線路流入到低壓線時,產(chǎn)生無功電流遠(yuǎn)距離傳輸。因此,變電站無功補償技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,且需要將變電站總區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域展開無功補償。通常,220kV變電站具有較多的調(diào)節(jié)功能,可靈活調(diào)節(jié)容量,甚至可達(dá)到負(fù)荷功率的最高值(0.98)。具體地,需結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況判斷變電站是否配備了無功補償技術(shù),然后科學(xué)調(diào)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?shù)脑瓌t。全面發(fā)揮最大補償效益,需從以下三方面出發(fā)。
電力部門與用戶補償?shù)慕Y(jié)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(jié)合有關(guān)調(diào)查結(jié)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(shè)備。
集中與分散補償結(jié)合。變電站集中無功補償時,需對電網(wǎng)電線路、配電變壓器及設(shè)備分散補償,提高無功補償?shù)慕?jīng)濟效益。此外,由于無功補償數(shù)值并非越高越好,分散補償技術(shù)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(shù)采用集中補償方法。
降損與調(diào)壓方式結(jié)合。降損可有效提高電氣自動化系統(tǒng)的運行效益,而合理的調(diào)壓可保障電壓滿足用戶的實際使用需求。當(dāng)電網(wǎng)運行電壓偏高或處于用電高峰期時,電氣系統(tǒng)將提高自身損耗量,甚至出現(xiàn)線損等問題。此時,應(yīng)用無功補償設(shè)施即可提高電網(wǎng)中的功率因數(shù)實現(xiàn)降損的目標(biāo)。
結(jié)束語
隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新,無功補償技術(shù)的應(yīng)用在各行業(yè)都被廣泛應(yīng)用,社會關(guān)注度也越來越高。無功補償技術(shù)作為現(xiàn)代社會的時代標(biāo)志之一,主要運用在電氣自動化工作當(dāng)中,負(fù)責(zé)優(yōu)化解決負(fù)序,無功功率問題的技術(shù)。通過運用無功補償技術(shù),最大程度上減少在實際生產(chǎn)和傳輸中所耗費的能源,保證電氣自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運作。
(來源:網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者,侵刪)