工业无功功率补偿技术探讨论文_李育才

工业无功功率补偿技术探讨论文_李育才

李育才

北方工程设计研究院有限公司青岛分公司 山东青岛 266000

摘要:工业与民用系统中广泛运用交流异步电机,但会出现电机负荷率低处于轻载或空载状态的问题,这样无功功率消耗比较大,资源浪费严重。因此采用一些措施提高无功补偿的功率因数、节约电能成了主要问题。在此介绍无功补偿技术的现状,分析出一些常用无功补偿装置的优点和不足,在此基础上,对无功功率补偿技术的发展方向进行探讨。

关键词:无功功率补偿技术;动态补偿器;

工业与民用建筑系统中对于无功功率补偿技术应用广泛。在民用建筑中运行的机械多为连续运行,速度不变,操作不频繁,如一些结构简单的装置,便于维护。在工业企业中,很多电机负荷率低,常处于轻载或空载状态。负荷率低,则功率因数就低,机器在日常操作过程中,无功功率运用的时间相对较多,因此浪费的电能也就增加。基于此,采用无功功率补偿来提高功率,可以节约电能,减少支出费用,并能提高质量。

一、运用无功功率补偿装置。

无功功率补偿装置能提高荷载,减少功率的不断消耗,稳定工作时的电压,提高供电质量。长距离输电时,提高输电稳定性,对于平衡有功和无功功率有很大帮助。

1.1国家政策的实施。

受国家政策的影响,推出新的法案,减少电费,对相应的功率因数标准值减。

1.2减少电机系统的资源浪费。

如果电机功率因数能够有所提高,电机线路损坏程度会有所减少。

1.3稳定线路的电压。

如果线路传送电流变小,电压损失也会减小,有利于系统电压的稳定,便于大功率电机工作。

1.4能够提高供电功率,减少了用电费用

对于之前的供电设备来讲,同样的有功功率下,一些配电设备都增加了功率储备。对于新建项目来说,新设备降低了变压器容量,减少了投资费用,因此能够减少运行后的基本电费。

二、新技术发展的现状。

集中补偿与就地补偿技术是我国主要采用的技术。就地补偿技术主要适用于那些负荷稳定的电机补偿,其它场合主要采用集中补偿技术。下面是几种常用的补偿装置。

2.1同步调相机。

同步调相机多用作高压电流来工作,目前还是主要的工作机器。同步调相机现在仍有使用。

2.2静止补偿装置。

静止补偿器能够准确控制无功功率,以达到响应快速,静止补偿器价格较低、维护简单、质量可靠,作为主流补偿装置应用。类型出现过几类,现在来看,好多都是有着发展前景的实际上,电容器和电抗器得到广泛的应用,这种补偿技术是静态的,因为它对于无功功率的波动不能及时反应。

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第一,补偿受许多因素影响,对于精度的把握不准确,不能适应负荷多变的场合。并且受到交流接触器操作频率和寿命的影响,装置一般都有延时功能,时间长度一般为30s,一般稳定负荷,负荷变化周期在时间范围内的负荷是有的,但对一些变化快点的负荷,补偿装置不能及时反应,不能得出应有的数据。第二无涌流投入电容器还存在很大难题,对于接触器的问题,加电抗器方案,电能损失较大,另一种方案,很容易造成失误,给仪器维护带来不便,并且对金属化电容器的使用寿命影响很大;现如今,金属电容器的主要类型是低电压,这种电容器有很大的弊端,对于电流的承受能力有限,因此,低电压容器对装置的使用寿命有很大影响。第三,运行噪声较大。并且由于控制部分由接触器的线圈承受,所以在工作时容易引起火花干扰,对补偿装置造成伤害,使线圈的使用寿命减少。

针对遇到的问题,一种靠智能控制的装置被发明,引起业内广泛,该装置是经过不断更新、完善,在一定程度上能够不断更新,完善各种问题,对于之前的问题能够起到作用。

该装置作为一种微处理设备,可以完成许多复杂的问题和控制任务,将动态补偿完美实现无功功率。通过它能够完成无功功率功率因数的测量和分析,达到完成测试的目的,同时对于各种参数能够进行整理和显示并储存起来。因此,对比常规电容器装置会显示出优势,尽管新型的装置造价很高,但微装置还是有许多好处:(1)无涌流限制,能进行频繁操作;(2)跟踪反应时间快,能够及时观测,达到预期效果;(3)合理使用电容器,对于电容器的维护有很大用处;(4)保护功能齐全,对于机器的维护方面做得很好。

2.3静止无功发生器的介绍。

新型补偿器,是经过国内技术人员不断创新,经过无数次试验完成的新型方案,之前的装置进行深度优化,从而达到目的。与静止补偿装置相比,调节速度变得更快,并且对电容的容量要求不大,许多元件占地面积小,在欠压条件下调节能力更强。。当逆变器基波电压高于交流电源电压,在稳态情况下,只需要较小容量的电容即可。这种电容器弥补了上一代的缺点,成为了国内主要的应用装置,装置的广泛应用对于市场和技术发展有很大用途。

三、新型补偿技术的发展趋势

3.1电力有源滤波器

电力有源器能够在工作中起到很大作用。目前实用的装置90%以上为电压型。从与补偿连接方式来分析,电器可以有两种形式,并联型中有单独使和混合使用以及注入电路三种方式,但是电力有源滤波器还存在一些问题,比如单独一台的容量低,成本相较之前高。随着装置的不断更新,向着多元化的方向发展,这类装置能够满足各种方面的应用,可发展的范围会很广。

3.2综合潮流控制器

综合潮流控制器将产生的交流电压并入并叠加在输电线电压上,使其能够进行多方面的操作,从而调节线路,并尽可能提高输送能力,提高效率。外国电气公司研制出一种简化的串联潮流控制器,其基本结构和国内类似,主要区别是串联接入输电线的不同。造价明显低,功能比另一装置完善。国内许多单位基于此也进行了理论研究和仿真实验,最后得出结论:美国公司发明的装置功能更完善。

四、结束语

出于对性价比的考虑,我国对静止补偿器的使用还是很频繁。新型的智能微装置能够进行无功功率动态补偿,具有这种优点的装置需要大力推广。借助于智能模式来提高原始装置的性能。随着科技发展,大功率电子器件技术得到快速发展,未来电容的容量将逐渐提高,这必然成为自动化系统的发展方向。

参考文献:

[1]董瑞全,工业企业用电的无功功率补偿技术分析,2016(9)

[2]石琳芳,无功功率补偿技术在高压供电系统中的应用,2017(6)

论文作者:李育才

论文发表刊物:《中国经济社会论坛》学术版2018年第4期

论文发表时间:2019/1/21

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