新时期无功补偿技术在电气自动化中的应用研究张希夷

新时期无功补偿技术在电气自动化中的应用研究张希夷

(中国石油管道局工程有限公司天津分公司天津300450)

摘要:现阶段,随着社会的飞速发展,我国的科学技术的发展也有了很大的提高。在新时期背景下,无功补偿技术作为电气自动化建设中的重要技术,它对于节约能耗和降低自动化过程具有重要的作用。本文首先简介了电气自动化中无功补偿技术的概念、功能和意义,然后分析了无功补偿技术应用实现的有效途径和存在的问题,最后结合新时期背景下电气自动化系统的实际情况,总结了无功补偿技术的具体应用策略和方法。

关键词:新时期;无功补偿技术;电气自动化;应用研究

引言

无功补偿技术作为电气自动化系统中的重要组成部分,它在提高电力系统的稳定性和安全性上发挥了重要的作用。无功补偿系统主要包括:输电系统信号检测采集系统、系统参数调节元件、补偿情况判断识别元件,输出电路以及电容器投入和切除判断装置等。电气自动化无功补偿技术通过上述元件、装置和子系统的有机组合就形成了无功补偿体系。

1电气自动化中无功补偿技术的功能和意义

传统的电气自动化运输和传递系统中存在电器设备功耗大、电量损耗大和输电整体效率低等缺点,随着无功补偿技术的产生和运用,它给整个电气自动化系统带来了翻天覆地的变化。无功补偿技术大幅度提高了输电的效率和质量,大大降低了电能的损耗,这对于电气自动化系统来说具有深远的意义。在传统的电气自动化输电系统中,普遍存在三相输电负载不平衡的问题,无功补偿技术的引入可以有效平衡三相输电负荷额定功率,这对于改善电力系统的整体性能和提高电气设备抗干扰能力具有重要的意义。另外,传统的电气自动化输电系统中,高压和低压电网瞬间电流是比较不稳定的,运用无功补偿技术可以改善高压电网和低压电网的稳定性和可靠性,从而使我们的电气自动化系统在更加安全的条件下运行,这对于我国的电气自动化事业提供了足够的安全保障。

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

要想实现无功补偿技术的引用,整个无功补偿技术方案中必须要包括电抗器、电容器与固定滤波器。因为电抗器在一定程度上可以抗电流和电压波动的干扰,延长设备的使用寿命,另外电容器是绝大多数电气自动化设备系统需要用到的输电原件,这是必不可少的。最后固定滤波器可以有效地对无功补偿线路进行控制和协调与滤波,从而为整个无功补偿技术的实现提供硬件保障。

2.1.2晶闸管调节变压器和固定滤波器

在无功补偿技术方案中,这两种设备主要利用高阻抗变压器来运行,在调节输电效率的过程中有着重要的作用。

2.1.3无源滤波器与有源滤波器

目前这种无功补偿技术还不够成熟,它的研究现在正处于未广泛推广阶段,因为在电气自动化的过程中,运用有源滤波器可以有效抑制谐波电流,同时提高整个输电系统的稳定性,并提高无功补偿的容量,所以在往后的电气自动化过程中,随着无源滤波器与有源滤波器的慢慢成熟,相信这种无功补偿技术的应用会越来越广泛。

2.1.4真空熔断器投切电容器

这种无功补偿技术的显著特点就是安装和运行以及维护成本较低,另外在使用真空熔断器投切电容器的过程中,它的操作比较简单和快捷。不过这种无功补偿技术也存在一些缺点,它会在合闸的过程中瞬间引起高压危险,从而造成输电系统的局部原件损坏;另外,真空熔断器无功补偿技术存在开关使用次数限制的缺点,这就在一定程度上影响了整个输电系统的动态补偿效率。

2.1.5有源滤波器

这种无功补偿技术的显著特点就是在电气自动化的过程中调节速度较快,无功补偿的方式比较多,这就可以有效地抵消谐波电流的干扰,从而大大提高整个电子自动化流程的效果。但是这种无功补偿技术也存在安装步骤比较复杂,电子电力装置购置费用较高的缺点,所以当下装配有源滤波器的无功补偿技术仍在不断地完善过程中。

2.2无功补偿技术应用过程中存在的问题

无功补偿技术在实际的应用过程中也面临着很多的问题。目前我国电路输电系统主要是从发电站作为起始点,然后经过输电线路的传输输送至低压变电站,在这个过程中,无功补偿技术的应用非常关键,但是很多输电系统中,无功补偿设备的容量不合规格,配置结构也存在不合理的问题,这样的无功补偿配置系统将会造成输电设备的高负荷运行,从而破坏了有功功率和无功功率之间的平衡关系。最后出现,高负荷时功率因数太低,低负荷时又出现过度补偿的现象,从而导致了输电过程无功向配电网倒送的问题。这就会严重增加输电过程中的功率损耗,增加输电设备的高负荷运用压力,最后严重降低了整个电气自动化系统的稳定性、输电效率和经济效率。

3新时期无功补偿技术在电气自动化中的应用策略

3.1运用并联混合有源滤波器的补偿技术和方案

纵观国内外有关电气自动化过程运用到的无功补偿技术分案,目前最先进的无功补偿技术就是并联混合有源滤波器的补偿技术。这种新型的无功补偿技术可以有效解决当前电网线路输送过程中出现的电力牵引负荷过大或者过小这类震荡变化造成的电力滤波器补偿量偏移正常值的问题。新时期背景下,这种并联混合的补偿技术通过与原始的输电技术进行组合,可以在很大程度上解决常见的电气自动化系统的电量以及功率的补偿问题。这种无功补偿技术方案不仅减少了电荷功率的损耗,同时减少了输电网络的建设成本,这样有关部分就有更多的财力用于整个电气自动化输送系统的维护工作。另外我们在运用这种并联混合的无功补偿新技术的同时,也需要对整个的输电设备部分进行电容设备的安装数量和安装间距的规划,这样才能确保这种新型无功补偿技术的全面贯彻和落实,同时确保整个无功补偿技术和整个输电设备系统的长时间和长周期的有效运行。并联混合有源滤波器的补偿技术作为无功补偿技术在新时期背景下突破进展,已经在我国的绝大部分地区应用开来,总的来看这项新技术在很大程度上节俭了输电系统的配电和输电成本,同时它的利用效率和使用周期寿命也得到了业界的广泛认可,可以说这是无功补偿技术在电气自动化中深度应用的实例。

3.2结合地区用电情况确定变电站无功补偿的方案和安装方法

对于我国不同的地区,对于电量的使用需求差异较大。经济发达和人口稠密的地区,对于无功补偿的需求相对较大;那些偏远农村和人口较少的地区,它们对于无功补偿的需求相对会少一些,这就给我们在新时期的电气自动化中运用无功补偿技术提供了参考依据。根据地区的用电情况,我们在运用无功补偿技术的时候,尽可能在用电需求较大的区域采取配网无功分散补偿技术,尽可能地在配电变压器的低压区域安装多的电容器组件,这样可以提供相对稳定的无功补偿输电环境,同时也可以保障整个电气自动化系统的运行周期和使用寿命,并大大地降低输送电压的损耗,从而减少输电配送成本。从无功补偿技术的安装方法的层面分析,无功补偿设备基本上都需要搭载电压电容器,这样才能有效确保配电变压器的正常工作。那么为了实现无功补偿技术的顺利实现,我们需要正确安装无功补偿设备中的电容器。所以要从整个无功补偿设备的数量、规格、型号和安装结构来进行设计电容器的安装规模。最后根据无功补偿技术方案的输电和供电总量的总量和效率来推算电压器的具体安装步骤和方案。

结语

综上所述,无功补偿技术革新,可以有效地延长电气设备的运行效率。能够大幅度提高电气自动化运行的安全性和可靠性,并能最大化地节约能耗,给我们老百姓的生活带来了巨大的便利。

参考文献:

[1]王玲.电气自动化中无功补偿技术的应用研究[J].新技术新工艺,2015(5):93-95.

[2]李凯.浅谈电气自动化中无功补偿技术的应用[J].中国高新技术企业,2014(20):49-50.

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