浅谈电气工程及其自动化无功补偿技术的应用马志强

浅谈电气工程及其自动化无功补偿技术的应用马志强

(河南工大设计研究院河南郑州450001)

摘要:随着我国社会经济的不断发展,电气自动化技术在众多行业中得到了广泛应用,使我国社会经济得到了快速的发展。无功补偿技术作为电气自动化行业中的重要技术之一,主要是充分利用自动化技术中的相关特征,利用无功、谐波等对系统进行补偿,以此来减少电力损耗,为电气系统的运行提供更多的安全保障。

关键词:电气工程及其自动化;无功补偿技术;应用

一、无功补偿技术的特点

目前对于无功服务的费用计算是比较复杂的,往往涉及面比较广。传统的有功服务计算主要是按照发生费用为主来进行计算的,这样在计算时就会比较简单,但是无功费用主要按照无功补偿设备和系统建设的投资费用来进行计算的,由于这些项目复杂,也就造成了无功服务的费用计算比较复杂。从设备方面来看,有功功率的主要补偿来源是发电机组及其设备,但是无功功率的补偿来源则比较多,涉及的设备种类比较多。一般来说无功补偿技术能够对发电机组进行改造,对一些相应的补偿设施给与补偿和对优化线路配置进行补偿。

在实际无功补偿的应用中发现无功补偿技术也受到一些条件限制,最主要的就是距离限制作用。远距离的无功功率补偿使得供电侧和受电侧的电压差值比较大,这样就会比较危险。并且就会造成一定的损耗,这是有功补偿中没有出现的新损耗,因此就大大降低了供电线路的经济性。在这种背景下,很多地方都开始采用以就地补偿为主,集中补偿为辅的方式进行补偿。在供电中,很多设备之间采用的是电磁感应进行能量传输,而无功补偿技术一般会追求让电磁感应能量在传递的过程中减小损耗,最大可能的减小功率损耗的程度,目前很多地方都开始采用感性无功功率进行补偿。无功补偿技术能够很好的维持供电系统稳定,一般其运行过程就是通过发电机组向配电网中输送无功功率,这样就能够确保系统稳定运行。

二、自动化无功补偿技术相关内容综述

1、基本要求。1)电容器的使用条件。在进行电力系统的设计与安装的过程中,一旦发现设计要求与实际施工工艺差距较大时,就需要采用无功补偿设备,满足系统的实际使用要求。通常情况下,设计人员会将电容器与电力系统进行并联,且要保证高压网电压为10-35kV,以确保电容器能够长期保持稳定的运作。2)变压器、电动机的设计。在无功补偿技术下,变压器与电动机的数量与作业方式与传统的电路设计存在很大的不同,为了使无功补偿技术能够更好的融入到系统当中,工作人员不仅需要采用同步电机来调节功率,还需要利用间歇工作制设备提高单位用电量,在此基础上降低线路的感抗,保证生产条件与系统设计条件的一致性。3)平衡性原则。所谓的平衡性原则,就是指不同设备需要安装在制定的位置,发挥其特有的功能,并确保系统整体的稳定性。例如,低压电容器主要用来负责低压无功负荷补偿。当负荷数超100kvar时,就需要对无功补偿技术与自动补偿装置进行搭配使用。

2、电气工程及其自动化无功补偿技术的应用途径。真空断路器就是一种采用自动化无功补偿技术的重要设备,其操作十分简单,且成本投入较小,因此在各领域的应用都极为广泛。但该设备在上电闸的过程中会出现短暂的高压现象,为了确保系统的正常运作,有关工作人员在进行操作的过程中要加大对这一点的重视。

三、电气自动化系统中无功补偿技术的应用

无功补偿技术在电力工程及其自动化中应用时,首先需要合理选择变压器、电动机的数量和容量,在满足高压侧功率因数与用电要求高度符合的基础上,一般采用低压补偿的方式对10kV和35kV进行补偿。

1、应用目标和方式

在供电系统中,电能质量属于十分重要的指标,电压又属于对电能质量产生较大影响的要素,因此在电气自动化系统中对无功补偿技术的应用目标和方式进行分析和明确显得十分必要。在电力系统当中,无功功率受到外界因素的影响较大,主要包括设备功率、阻抗等因素。在电气自动化中,较为普遍的方式为AT供电,这种供电方式是利用SCOTT变压器来实现的,利用晶闸管电子开关对电容投切进行控制,此种无功补偿方式能够有效控制和解决负序电压的问题,尤其在我国目前的铁路运行中进行应用,对运行状况的分析效果十分显著。

2、制定合理的无功补偿方案

在电气自动化的运行过程中,可以采用无功补偿的方式进行引导和规划,但首先需要制定出正确合理的无功补偿方案,使整个电气自动化系统得到有效的提升。该技术的应用应从整体系统出发,在目前电力传输设备和电压的具体情况基础上,进行无功补偿方案的制定,通过最低损耗和最佳传输的方式对制定的方案进行优化和改进,进而提升自动化系统的补偿效率。由于我国目前电力传输设备中存在着一些异常现象,因此并不能够将无功补偿技术直接应用到设备运行当中,而是需要安装一些仪器作为辅助,以此来确保整个电网系统的正常运行,缓解电网中存在的无功补偿问题。

3、加强对先进管理方式和技术的应用

现阶段,我国在此方面较为先进的管理模式和技术为:(1)谐波注入式无功补偿,这种方案使用较为便利,并且投入的成本较低,具有良好的性价比,适用于低压电网安装,在我国农村地区的使用较为普遍。(2)并联混合式有缘滤波。此种方式能够有效缓解由于电力牵引而引发的滤波器过度补偿问题。现阶段,此种方案可以作为自动化系统的调节方案进行应用。(3)电容器以分散的形式安装在电网当中。这种方式能够充分实现无功分散补偿,使电网中存在的补偿问题得到良好高效的解决。

4、积极组织培训,扩大无功补偿的应用范围

供电企业应积极加强对相关工作人员的培训工作,定期对专业人员展开培训工作,使其个人的综合素质和技能水平都得到有效的提升,使更多的工作人员了解和掌握这项技术,并且有针对性的对部分电气工作人员展开专项技能培训,并且加强对新员工的培训和锻炼力度,使管理人员和操作人员的管理和技术水平都能够得到进一步的增强。另外,也可以聘请相关专家和学者到企业中来开展讲座或者座谈会,亲自“手把手”的讲授无功补偿过程中存在的相关问题,使工作人员的实际操作水平和经验积累得到有效提升,能够利用积极正确的应对措施面对电力事故的处理问题。

四、自动化无功补偿技术在电气工程中应用的注意事项

1、深入自动化无功补偿技术的研究方向。为了使电气自动化能够达到更好的效果,工作人员应当加强对相关技术的研究,电压是影响电气自动化的一项十分重要的因素,它决定了电能的实际运输质量,为了使电网系统达到无功补偿的效果,设计人员会采用AT供电的方法,利用SCOTT变压器进行电压调整,该方法在我国铁路运输中的应用十分广泛。

2、加强对先进技术的应用。目前,我国常用的无功补偿技术主要有并联混合有源滤波与谐波注入等,这些方法可以弥补原系统中的不足,且成本较低,效益也较好,十分适用于我国当前的电网运输状况,其中注入式在我国农村地区也得到了广泛的应用,达到自动化无功补偿的良好效果。

3、加强相关技术培训。政府应当加大资金与技术上的扶持力度,引导更多的专业技术人员进入到培训活动当中,学习专业的知识,丰富自身经验。有关部门云应当加大宣传力度,让更多的人了解自动化无功补偿技术,为我国电网建设事业奠定良好的基础。

结语

本文对无功补偿技术的一些特点进行了论述,并且介绍了该项技术在电气自动化中的一些应用,同时这项技术也会有不足之处,在今后应当加大这方面的研究,提高无功补偿技术的应用效率,更好的让这项技术为我国电气自动化事业发展做出贡献。

参考文献:

[1]王帅.无功补偿技术在电气自动化中的应用及相关问题研究[J].中外企业家,2017,(21):135.

[2]盛剑辉,李海玲.电气工程及其自动化无功补偿技术的实际应用[J].江西建材,2018,(01):173.

[3]刘更强.无功补偿技术在电气自动化中的应用初探[J].中国战略新兴产业,2018,(08):181.

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