试论电气自动化中的无功补偿技术论文_刘煜斌

试论电气自动化中的无功补偿技术论文_刘煜斌

中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司 河北省秦皇岛 066004

摘要:本文阐述无功补偿技术在电气自动化设备当中的应用;如何更好地采用无功补偿技术提高电气自动化的设备的效率和水平;如何让电气自动化降低对国家电力系统的压力。

关键词:无功补偿 电气自动化 技术研究

引言:如今,电气自动化已经应用于各个领域,无论在生活和工作上,电气自动化已经成为了不可或缺的一部分。例如:供电的变电所、电气化的铁路牵引系统等等。但是因为在电气自动化设备当中单相电力牵引负荷的变化非常复杂以及一些非线性的因素在增加,所以使无功功率加大,电力系统的谐波含量、负序也会比较大,电气化越普及涉及的范围也就会越来越深。这个问题已经逐步成为了影响到电力系统的安全以及电气供电系统的一个因素。所以,需要根据电气自动化技术、设备的自身特点以及负荷的特点,来寻求一个综合的补偿方式。但是,随着电气自动化程度的逐渐加深,牵引变电所的容量也在不断地扩大,有可能会导致电力系统的瘫痪。在这样的情况下,对于加强无功补偿在电气自动化系统中应用的研究,可以有效地避免很多电力系统的事故,对提升电力系统的使用、工作效率都有十分重要的意义。

1关于电气自动化技术的概述

电气自动化,是指涉及电气设备、电气技术、自动化设备的原理与分析方法、电力自动化技术的技术。它所涉及的科目包括:工程数学、电力基础、数字电子技术、C语言程序设计、电力电子技术、计算机文化基础、高等数学以及自动检测技术等。

2关于无功补偿技术的研究

2.1无功补偿的含义无功补偿的含义,就是指在电子供电系统中起着提升电网功率因数的作用,它可以在很大程度上降低输送线路及供电变压器的损耗,提升供电系统的供电效率及改善供电环境。在小的电力系统中,无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流,在大的供电系统中,无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性。

2.2针对无功补偿的工作原理的研究

无功补偿的工作原理的主要表现是:电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种,其中无功功率不能进行远距离的传输,为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的,无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率,提高功率因数,以达到从整体上减少无功功率的目的。其主要是把容性功率负荷装置与感性功率负荷两者连接在同一电路,使能量可以在两种不同的负荷中间进行相互交换,从而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。

2.3无功补偿技术的实现路径

无功补偿技术的实现路径主要包括以下四项内容:一是晶闸管调节的电抗器与固定滤波器的有效结合;二是电容器、固定滤波器以及电抗器调压技术的有效结合;三是可饱和的电抗器与固定的滤波器相结合;四是电抗器与固定电容器相结合形成单调谐滤波器。

3针对电气自动化中无功补偿设计与装置的研究

3.1无功补偿技术中有关设计的要求

无功补偿技术中设计的基本要求包括以下三个方面:

一是在以电力电容器为主要的无功补偿装置的时候,要坚持平衡原则作为设计的主要原则,一些高压的无功负荷需要通过高压电容器进行适当的补偿,而低压的无功负荷则需要低压的电容器对其进行补偿。二是在设计变压器数量、电动机选择以及相对容量的时候,要不断地降低电线线路的感抗,同时也可以通过空歇工作制的设备的选用与同步电动机联合,达到用电单位中自然功率的因素逐渐提升。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三是35KV或者10KV的高压供电企业可以利用低压补偿的方式进行无功补偿,其中的高压测功率要安全符合供电企业的设计要求;四是可以采用并联电力的电容器来完成无功补偿装置设计的目标。

3.2无功补偿技术中装置的研究

无功补偿技术中装置主要包括以下三个重要组成部分:

首先是为机械式投切电容器与晶闸管投切电容器主要内容的无功补偿装置,这项装置相对比较适合采石场碎石机等一些大功率的地方,具有很强的冲击性与经济性。这项装置不仅满足了负荷补偿的动态需求,而且又可以满足负荷补偿的静态需求。另外这项装置又可以在低成本的前提下,满足电气自动化对稳定与可靠的需求。其次是高压并联的电容器,这是一种运用机械开关对并联电容器进行科学投切的无功补偿设备。其中的原理就是通过高压并联电容器自动或者手动地对交流接触器或者控制器进行科学投切。在投切的过程中会产生很强的合闸电流,因此,在实践过程中,高压并联电容器不能过度频繁地进行投切操作。三是晶闸管投切电容器主要是通过自动控制技术来完成电网中无功电流的快速监测,并通过试验手段对其中的数据进行正确地判断与对比之后,将得出的结论信息通过晶闸管传输出去。接着利用晶闸管投切电容器的无功补偿装置来完成自动控制的操作。

4应用无功补偿如何在电气自动化中恰当地使用

在供电系统中,电能质量的好坏是评价它的一个重要的标准,在这个系统当中,对电能质量好坏影响最大的因素可以说就是电压。目前来看,在电气自动化这个系统中阻抗和功率因素是出现比较多无功状况,这使整个的电力系统也受到了这种状况的干扰。电气自动化的设备如果不相同,对无功补偿具体的要求也是不同的,如果有无功补偿的行动时,一定要将电气自动化的设备针对无功补偿具体的要求认真做分析,这样可以将全部的电气自动化体系稳定性有效地提高。如果要使用远距离的电能输送的无功补偿,必须分析在这样一个系统当中,我们使用无功补偿技术的确可以很大程度提高系统的一个安全问题,而且不得不说的是这样做在很大的程度上将电能浪费的情况降低了,其实也就是将电力系统整个行业的投入资本降低了,这对于整个电力自动化向良好方向的发展具有里程碑的意义。现在来看在整个的电力系统当中,变电站等方面得到了无功补偿技术的主要应用。发电厂中的发电机组在整个运行过程当中,就会生成很多的无功流,而无功流大量就流向了变电站,最后传输到了末端低压线路,我们来看一下,对于这样一个远距离的传输线路,在这个过程中无功流对整个的传输系统的影响是很大的。面对这样的情况,常常采取的措施是可以针对不同地区的变电站来做无功补偿,在整个的过程当中,一定要从为细节来入手来尽量避免一些意外状况的发生。电气自动化应用无功补偿这样一个过程来说,电力系统当中的管理人员必须认真地分析一下目前市场上无功补偿的设备以及技术的整个发展情况,无功补偿优先选用的是一些先进的设备和技术。现在并联混合有源滤波的无功补偿方式如今在国内来说是相对先进的技术了,它解决起由于没有办法让电力的牵引负荷来进行控制所形成的电力滤波器补偿容量过大的问题效果是非常好的,与此同时,这样的一个无功补偿方法也可以对电气自动化的整个系统来进行大规模的一个无功补偿。目前来看,有一些厂家引进了智能型、动态的无功补偿的一个滤波的装置,带有这种装置的无功补偿方式的应用范围非常广泛的。

5结语

随着电气自动化技术与无功补偿技术的应用与发展,其在社会经济各个领域中所起到的积极作用变得越来越明显。但在实际的生产生活中,无功补偿技术在电气自动化中的应用与发展存在着一些问题与矛盾。从电气自动化与无功补偿技术以及相关装置的角度进行研究并找出相应的解决措施,是当前摆在人们面前的一项重大而又紧迫的任务。

参考文献

[1]查明旺.电气自动化中的无功补偿技术研究[J].工业设计,2012,(2).

[2]于士国.电气自动化中的无功补偿技术分析[J].硅谷,2011,(13).

[3]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).

论文作者:刘煜斌

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/12

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