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【摘要】随着科学技术的不断发展,电气自动化更是在此背景下发展迅速,并得到广大人们的应用。本文将针对电气自动化中无功补偿技术的应用进行简要探讨。
【关键词】电气自动化;无功补偿技术;应用
中图分类号:F407文献标识码: A
一、前言
随着科技的不断进步,电气自动化相关技术的发展也日新月异。因单相电力牵引负荷在电气自动化设备中的变化比较复杂,而且还受一些非线性因素的影响也不断增大,从而使电气自动化中的无功补偿技术的相关研究成为一个重要研究方向。
二、无功补偿技术
在电网中诸如变压器、电动机等设备的大部分电力负荷属感性负荷,需要在运行中向其提供无功功率。并联电容器等无功补偿设备在电网中安装后,能够为感性负载提供所耗的无功功率,从而使提供感性负荷的电网电源、输送在线路中的无功功率明显减少,因流动在电网中的无功功率减少,能够使线路和变压器中由于无功功率输送而产生的电能损耗得到降低,这种技术被称为无功补偿技术,该技术中以电气节能稳定技术最为常见。无功补偿技术应遵循布局合理、分级补偿的原则,主要方式采用节能降损,以保证电网功率因数明显提高,同时降低网络损耗。
三、无功补偿技术在变电所电气自动化设备上的应用
国内很多变电所近年来注重借鉴与结合国外先进技术,针对无功补偿技术和谐波综合治理方法系统地开展相关研究工作,基本上都是基于基波补偿牵引负荷的感性无功功率对电气功率因数进行提高、对负荷进行降低,从而形成有效的滤波通路,可以实现滤除、抵消指定谐波的作用,由于在实现途径上无功补偿技术各自具有不同的特点,而在以下几个设备上的具有各不相同的应用效果。
1.真空断路器投切电容器
该设备具有结构简单且投资较小的优点,但最主要的缺点之一就是电容器在合闸时会产生较高的过电压,即有可能损坏设备,而且开关由于受到使用寿命的限制,不能频繁对其投切,因而对动态补偿效果将造成重要影响。
2.晶闸管调节电抗器与固定滤波器
将晶闸管反并联后再串联电抗器,可抵消其与滤波器并联中产生多余的容性无功补偿电流,进而使对功率因数的要求得以满足并实现平衡,其具有固定滤波器能长期使用的特点,只是需要较少的晶闸管,具有快速响应的优点,不足之处是会出现谐波现象。
3.晶闸管调节变压器与固定滤波器
这两种设备主要由于受高漏抗变压器影响而具有较大的有功损耗,这也是无功补偿技术没能得到广泛应用的一个重要原因。
4.可控饱和电抗器及固定滤波器
这两种设备主要利用对饱和电抗器的磁饱和程度进行调节使流入回路的感性电流得到改变,再抵消相并联的感性电流与滤波器中多余容性无功功率进而实现平衡,尽管固定滤波器的并联滤波支路具有可长期投入的特点,但对于设备依然会形成具有一定损耗的谐波,而且也具有相对较大的噪声。
5.有源滤波器
有源滤波器主要通过电力电子装置产生相互抵消的相位相反的负序电流和负荷中的谐波电流,进而实现电源对无功电流与总谐波的要求。具有补偿灵活,调速快,不与系统产生谐振现象的特点,只是在价格上该设备较为昂贵。
6.调压固定滤波器、电抗器和电容器
这几种设备主要是通过调节对降压变压器的低压侧母线电压进行调节,与电抗器或低压母线上的滤波器电压相连接,实现对此设备无功出力进行改变的目标,利用分接开关的无载和晶闸管通断进行必要的调节过程,在理论上来说其寿命是不会受到限制的,只是在实际的应用过程中,采用加装使提供的无功功率稳定,从而起到滤波的作用。
7.无源滤波器与有源滤波器
无功补偿技术在这两种设备上的应用还处于研究阶段,相互抵消因有源滤波器形成的同负荷中的相反谐波电流,进而达到电源对总谐波电流的需要,充分利用无源对大容量的补偿和有源补偿所具有的灵活可控特点。
目前国内虽然有众多的无功补偿技术日益得到广泛应用,但由于受到很多负荷不断变化的设备和一些非线性因素的影响,对无功补偿技术的应用也提出了更高的要求。
四、电气自动化中无功补偿应用的现状以及实现的有效途径
1.无功补偿的现状
近年来,我国经常性的对电气应用中的无功补偿技术进行相关研究,为了能够在一定程度上提高它的有效使用,采用无功补偿的技术对其进行功率上的降低,主要表现为以下几点。
滤波器的使用。滤波器分为有源滤波器、固定滤波器以及无源滤波器。比如有源滤波器的使用,它可以在工作过程中产生相对和谐的电流,以便滿足其电源的相关要求,这种滤波器的使用可以将其速度进行调节,使其速度加快,但是,这样的设备价格比较高,因此,基本上不会在工作中经常使用。通过在一定程度上采用上述所讲的滤波器,可以将其进行充分的有源和无源的补偿,从而更好地控制器灵活性,但是,电气自动化设备使用过程中所存在的问题还是需要对无功补偿技术进行很好的研究。
电容器的使用。这种设备相对来说比较简单,并且投资也比较小,但是,其设备在过程中会产生许多的高压,容易造成设备的大量损坏,而且,就现在的这种电容器设备而言,在工作中不能经常使用,因为它在一定程度上受到开关寿命的限制,一旦使用过多,就会影响到闸门的使用寿命。
2.无功补偿的实现途径
针对电气自动化中所出现的系列问题,将无功补偿技术应用到自动化中,可以有效解决过程中所产生的问题,那么,该如何将无功补偿技术进行有效应用并让其在电气自动化中实现其技术呢?主要包括以下方法。
在过程中利用电抗器和电容器的有效结合,来实现其无功补偿技术的应用。但是,在对其进行具体的安装过程中,还是需要其系统安装人员充分结合电抗器和电容器的实际特点,确保在对其进行安装并正常运行的过程中,能够顺利实现其功率的提高,实现其相应的功能。
在过程中利用真空断路器实现无功补偿技术的有效使用。这种真空断路器所需要的投资资金比较小,并且其操作也比较简单,因此,它在一定程度上比较受到广大人们的青睐,在过程中应用到的次数也就相对来说比较多。但是,在实际的使用过程中,工作人员一旦对其进行合闸,就会间接的导致其出现较高程度上的电压,给整个系统造成影响。针对此类情况的出现,在对其进行使用的过程中,应该引起高度重视,以便发生不可预料的安全隐患。
五、常见问题及应对之策
无功补偿技术在实际的电气自动化应用中会出现一些常见的问题,主要包括下列两点:
在电气自动化系统中无功补偿设备中的电容因谐波而缩短寿命,这就增加了电气自动化的资金投入,而目前无功补偿技术在运用到电容器中时虽说已经进行了优化处理,有一定的谐波预防能力,但是实际应用中会受到电容器自身主要结构的限制,会在电容器内部产生谐波,而这些谐波在使用时逐渐积累,而当超出电容器结构的承受能力时,就会损坏电容器的内部结构,导致电容器失去原有功能。
国内的电气自动化系统起步比较晚,虽说引进了很多国外技术,但是电气自动化系统在实际应用时,对无功补偿中的容量配置仍然存在一些不合理现象,导致电气自动化系统的运行效果降低。而在造成这些问题的原因当中,这其中不仅包含了技术原因,也有一些自身缺陷。在解决这些问题时,一定要注意从源头上实现无功补偿在电气自动化系统中的有效应用,其核心还在于不断完善配网及无功补偿技术。
六、结束语
电气自动化中的无功补偿技术在一定程度上可以促进其整个系统的有效应用,但是,系统应用过程中所存在的系列问题更是让工程技术人员头疼。只有将其不断完善,才能很好地实现其功能的有效性。
参考文献:
[1] 王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].广西轻工业.2008(5):78-79.
[2] 张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家.2010(10):8-9.
[3] 张振华.创新——电气自动化深化改革的灵魂[J].科技与生活.2010(14):12-15.
【关键词】电气自动化;无功补偿技术;应用
中图分类号:F407文献标识码: A
一、前言
随着科技的不断进步,电气自动化相关技术的发展也日新月异。因单相电力牵引负荷在电气自动化设备中的变化比较复杂,而且还受一些非线性因素的影响也不断增大,从而使电气自动化中的无功补偿技术的相关研究成为一个重要研究方向。
二、无功补偿技术
在电网中诸如变压器、电动机等设备的大部分电力负荷属感性负荷,需要在运行中向其提供无功功率。并联电容器等无功补偿设备在电网中安装后,能够为感性负载提供所耗的无功功率,从而使提供感性负荷的电网电源、输送在线路中的无功功率明显减少,因流动在电网中的无功功率减少,能够使线路和变压器中由于无功功率输送而产生的电能损耗得到降低,这种技术被称为无功补偿技术,该技术中以电气节能稳定技术最为常见。无功补偿技术应遵循布局合理、分级补偿的原则,主要方式采用节能降损,以保证电网功率因数明显提高,同时降低网络损耗。
三、无功补偿技术在变电所电气自动化设备上的应用
国内很多变电所近年来注重借鉴与结合国外先进技术,针对无功补偿技术和谐波综合治理方法系统地开展相关研究工作,基本上都是基于基波补偿牵引负荷的感性无功功率对电气功率因数进行提高、对负荷进行降低,从而形成有效的滤波通路,可以实现滤除、抵消指定谐波的作用,由于在实现途径上无功补偿技术各自具有不同的特点,而在以下几个设备上的具有各不相同的应用效果。
1.真空断路器投切电容器
该设备具有结构简单且投资较小的优点,但最主要的缺点之一就是电容器在合闸时会产生较高的过电压,即有可能损坏设备,而且开关由于受到使用寿命的限制,不能频繁对其投切,因而对动态补偿效果将造成重要影响。
2.晶闸管调节电抗器与固定滤波器
将晶闸管反并联后再串联电抗器,可抵消其与滤波器并联中产生多余的容性无功补偿电流,进而使对功率因数的要求得以满足并实现平衡,其具有固定滤波器能长期使用的特点,只是需要较少的晶闸管,具有快速响应的优点,不足之处是会出现谐波现象。
3.晶闸管调节变压器与固定滤波器
这两种设备主要由于受高漏抗变压器影响而具有较大的有功损耗,这也是无功补偿技术没能得到广泛应用的一个重要原因。
4.可控饱和电抗器及固定滤波器
这两种设备主要利用对饱和电抗器的磁饱和程度进行调节使流入回路的感性电流得到改变,再抵消相并联的感性电流与滤波器中多余容性无功功率进而实现平衡,尽管固定滤波器的并联滤波支路具有可长期投入的特点,但对于设备依然会形成具有一定损耗的谐波,而且也具有相对较大的噪声。
5.有源滤波器
有源滤波器主要通过电力电子装置产生相互抵消的相位相反的负序电流和负荷中的谐波电流,进而实现电源对无功电流与总谐波的要求。具有补偿灵活,调速快,不与系统产生谐振现象的特点,只是在价格上该设备较为昂贵。
6.调压固定滤波器、电抗器和电容器
这几种设备主要是通过调节对降压变压器的低压侧母线电压进行调节,与电抗器或低压母线上的滤波器电压相连接,实现对此设备无功出力进行改变的目标,利用分接开关的无载和晶闸管通断进行必要的调节过程,在理论上来说其寿命是不会受到限制的,只是在实际的应用过程中,采用加装使提供的无功功率稳定,从而起到滤波的作用。
7.无源滤波器与有源滤波器
无功补偿技术在这两种设备上的应用还处于研究阶段,相互抵消因有源滤波器形成的同负荷中的相反谐波电流,进而达到电源对总谐波电流的需要,充分利用无源对大容量的补偿和有源补偿所具有的灵活可控特点。
目前国内虽然有众多的无功补偿技术日益得到广泛应用,但由于受到很多负荷不断变化的设备和一些非线性因素的影响,对无功补偿技术的应用也提出了更高的要求。
四、电气自动化中无功补偿应用的现状以及实现的有效途径
1.无功补偿的现状
近年来,我国经常性的对电气应用中的无功补偿技术进行相关研究,为了能够在一定程度上提高它的有效使用,采用无功补偿的技术对其进行功率上的降低,主要表现为以下几点。
滤波器的使用。滤波器分为有源滤波器、固定滤波器以及无源滤波器。比如有源滤波器的使用,它可以在工作过程中产生相对和谐的电流,以便滿足其电源的相关要求,这种滤波器的使用可以将其速度进行调节,使其速度加快,但是,这样的设备价格比较高,因此,基本上不会在工作中经常使用。通过在一定程度上采用上述所讲的滤波器,可以将其进行充分的有源和无源的补偿,从而更好地控制器灵活性,但是,电气自动化设备使用过程中所存在的问题还是需要对无功补偿技术进行很好的研究。
电容器的使用。这种设备相对来说比较简单,并且投资也比较小,但是,其设备在过程中会产生许多的高压,容易造成设备的大量损坏,而且,就现在的这种电容器设备而言,在工作中不能经常使用,因为它在一定程度上受到开关寿命的限制,一旦使用过多,就会影响到闸门的使用寿命。
2.无功补偿的实现途径
针对电气自动化中所出现的系列问题,将无功补偿技术应用到自动化中,可以有效解决过程中所产生的问题,那么,该如何将无功补偿技术进行有效应用并让其在电气自动化中实现其技术呢?主要包括以下方法。
在过程中利用电抗器和电容器的有效结合,来实现其无功补偿技术的应用。但是,在对其进行具体的安装过程中,还是需要其系统安装人员充分结合电抗器和电容器的实际特点,确保在对其进行安装并正常运行的过程中,能够顺利实现其功率的提高,实现其相应的功能。
在过程中利用真空断路器实现无功补偿技术的有效使用。这种真空断路器所需要的投资资金比较小,并且其操作也比较简单,因此,它在一定程度上比较受到广大人们的青睐,在过程中应用到的次数也就相对来说比较多。但是,在实际的使用过程中,工作人员一旦对其进行合闸,就会间接的导致其出现较高程度上的电压,给整个系统造成影响。针对此类情况的出现,在对其进行使用的过程中,应该引起高度重视,以便发生不可预料的安全隐患。
五、常见问题及应对之策
无功补偿技术在实际的电气自动化应用中会出现一些常见的问题,主要包括下列两点:
在电气自动化系统中无功补偿设备中的电容因谐波而缩短寿命,这就增加了电气自动化的资金投入,而目前无功补偿技术在运用到电容器中时虽说已经进行了优化处理,有一定的谐波预防能力,但是实际应用中会受到电容器自身主要结构的限制,会在电容器内部产生谐波,而这些谐波在使用时逐渐积累,而当超出电容器结构的承受能力时,就会损坏电容器的内部结构,导致电容器失去原有功能。
国内的电气自动化系统起步比较晚,虽说引进了很多国外技术,但是电气自动化系统在实际应用时,对无功补偿中的容量配置仍然存在一些不合理现象,导致电气自动化系统的运行效果降低。而在造成这些问题的原因当中,这其中不仅包含了技术原因,也有一些自身缺陷。在解决这些问题时,一定要注意从源头上实现无功补偿在电气自动化系统中的有效应用,其核心还在于不断完善配网及无功补偿技术。
六、结束语
电气自动化中的无功补偿技术在一定程度上可以促进其整个系统的有效应用,但是,系统应用过程中所存在的系列问题更是让工程技术人员头疼。只有将其不断完善,才能很好地实现其功能的有效性。
参考文献:
[1] 王超.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].广西轻工业.2008(5):78-79.
[2] 张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家.2010(10):8-9.
[3] 张振华.创新——电气自动化深化改革的灵魂[J].科技与生活.2010(14):12-15.