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              淺談電氣自動(dòng)化中無(wú)功補償技術(shù)

              人氣:3828次發(fā)表時(shí)間:2021-03-01

              摘要:無(wú)功補償技術(shù)的利用既能提供電網(wǎng)的整體性能,提升電力系統的運行效率,同時(shí)也能降低電網(wǎng)運行中的電壓損耗,防止了能源損耗。特定情況下,電氣自動(dòng)化系統中的應用效率和電力損耗,會(huì )被無(wú)功補償技術(shù)的優(yōu)勢所彌補。所以必須要加強無(wú)功補償技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展,不斷進(jìn)行技術(shù)革新,確保無(wú)功補償技術(shù)應用的穩定性,才能使其跟上時(shí)代發(fā)展的腳步,滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展和社會(huì )進(jìn)步的需求。  

              關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;無(wú)功補償技術(shù);應用  

              1無(wú)功補償技術(shù)概述  

              1.1無(wú)功補償的概念  

              所謂的無(wú)功補償技術(shù)又稱(chēng)為無(wú)功率補償技術(shù),主要是應用到電力系統里,通過(guò)該項技術(shù)來(lái)提高電網(wǎng)的效率,進(jìn)而降低變壓器的損耗,能夠極大程度上提高供電的效率,改善供電周邊的環(huán)境,當我們應用無(wú)功補償裝置時(shí),可以很大程度上提高供電的質(zhì)量,同時(shí)還可以提高線(xiàn)路的使用壽命,降低電力系統中其他因素的影響,該技術(shù)是提高電氣自動(dòng)化的有效手段之一。  

              1.2無(wú)功補償技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)  

              無(wú)功補償技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)主要為以下幾點(diǎn):1)能從多方面獲取電能。傳統的發(fā)電是有功發(fā)電,該種方式獲取電能主要是通過(guò)發(fā)電機來(lái)獲取的,但是無(wú)功補償技術(shù)是通過(guò)無(wú)功服務(wù)獲取電能的方式多種多樣,除了從發(fā)電機獲取之外,還可以從靜止無(wú)功補償器和調相機來(lái)獲取。2)進(jìn)行遠距離的電能輸送時(shí),無(wú)功補償技術(shù)的缺點(diǎn)就顯示出來(lái)了,一旦進(jìn)行遠距離的輸送,就會(huì )對發(fā)電系統以及受電終端提出了要求,需要這兩端存在著(zhù)夠大的電壓差,但一旦存在著(zhù)較大的電壓差,就會(huì )使所出輸出的有功功率損耗較大,相應的造成供電的效益低,使電器節能工程開(kāi)展緩慢,所以無(wú)功補償技術(shù)并不適應與長(cháng)距離運輸電能。3)要對電壓進(jìn)行分別控制,在整個(gè)電力系統之中,對頻率的控制通常是以有功平衡為主體,然而相對應的電壓控制是通過(guò)無(wú)功平衡來(lái)實(shí)現的,但是頻率是全網(wǎng)所統一的,所以想要對電網(wǎng)的節點(diǎn)的電壓進(jìn)行控制,進(jìn)而達到無(wú)功平衡[1]。  

              2 無(wú)功補償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應用的意義  

              2.1 提升功率因數  

              無(wú)功補償技術(shù)降低能源消耗的原理主要就是因為它能夠將具有容性功率負荷裝置和感性功率負荷裝置并聯(lián)在同意電路中,能量可以在兩種負荷之間順利轉換。無(wú)功補償技術(shù)的作用就在于能夠在保持供電水準不下降的情況下,有效降低能源和電器設備的損耗,提升資源和設備的利用率。節約了大量的成本和人力資源,避免了能源浪費?,F階段,國內電氣自動(dòng)化通過(guò)無(wú)功補償裝置的運用,電氣系統效率顯著(zhù)提高,發(fā)展也更加迅速。  

              2.2 保證電力系統運行效率  

              電器自動(dòng)化應用的過(guò)程中,不同應用設備在運行狀態(tài)下的功率受到諸多條件的限制,比如電力系統出現能源損耗,電壓和負荷增加,如果不及時(shí)改善,會(huì )嚴重縮短電力系統設備的使用壽命。無(wú)功補償技術(shù)可以在保證電力系統運行效率的同時(shí),合理分布電網(wǎng)中的無(wú)功功率,使整個(gè)電氣系統高效運行,有效避免損耗現象的發(fā)生。又比如,電力系統在供電時(shí)電網(wǎng)功率因素調低,極其容易損耗輸電線(xiàn)路和變壓器,而無(wú)功補償技術(shù)的改善避免了這種現象,增強了輸電的穩定性,提升了電力系統的電力輸送效率。  

              3無(wú)功補償技術(shù)應用于電氣自動(dòng)化中的基本要求  

              3.1對變壓器與電動(dòng)機進(jìn)行選擇  

              在進(jìn)行無(wú)功補償技術(shù)的應用時(shí),變壓器的數量、容量以及電動(dòng)機的選擇都是十分關(guān)鍵的,我們需要根據自身的情況進(jìn)行選擇,另外,我們所選的變壓器以及電動(dòng)機需要能夠一定程度上降低線(xiàn)路的感抗,進(jìn)而確保無(wú)功補償技術(shù)能夠順利的融入到整個(gè)電氣自動(dòng)化的系統中去。若我們當前的工藝條件與最初設計的條件不相符時(shí),我們可以通過(guò)兩種方法來(lái)提高電力系統的自然功率因數,即同步電動(dòng)機與間歇工作制設備。  

              3.2了解電容器的使用條件  

              當系統的自然功率因數提升之后,如果相關(guān)的工藝與設計仍然有著(zhù)較大的差距,我們就需要選擇無(wú)功補償裝置,在無(wú)功補償裝置的選擇上我們通常是選擇以并聯(lián)為主的電容器,同時(shí)對電容器有所要求,我們所規定的電容器的規格為:低壓供電單位的功率因數要比0.85小,或將高壓供電的單位電壓規定為10kV,因為此種方法可以減少對于電容器的損耗,很大程度上提高了輸電的效率。  

              3.3采用平衡性原則  

              在無(wú)功補償技術(shù)中應用平衡性原則主要體現在兩個(gè)方面:1)通過(guò)運用抵押電容器來(lái)進(jìn)行系統中的低壓無(wú)功負荷,然后運用高壓電壓器進(jìn)行系統中的高壓無(wú)功電荷補償。2)當用電設備的負荷相對平衡以后,同時(shí)使用的次數相對較多,容量也相對來(lái)說(shuō)加大時(shí),我們就需要將無(wú)功補償的裝置與電氣設備進(jìn)行同時(shí)通電。  

              4電氣自動(dòng)化中無(wú)功補償技術(shù)的運用措施  

              電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中,無(wú)功補償技術(shù)的應用十分廣泛,但在實(shí)際應用中存在一定的問(wèn)題,需要采取有針對性的方案予以解決。  

              4.1 確定補償方案  

              供電系統評價(jià)標準的核心是電能質(zhì)量,而電壓直接影響電能質(zhì)量。功率和阻抗是造成電氣自動(dòng)化無(wú)功功率出現的主要因素[4]。AT供電技術(shù)作為鐵路領(lǐng)域使用最廣泛的無(wú)功補償技術(shù),采用SCOTT變壓器,并利用晶閘管電子開(kāi)關(guān)控制電容投切。結合我國鐵路發(fā)展現狀,該方法可在較長(cháng)的輻射路線(xiàn)上有效地控制和降低負序。  

              4.2 無(wú)功補償的共性問(wèn)題  

              在電氣自動(dòng)化中應用無(wú)功補償技術(shù),不僅提高了電氣系統的安全性,而且提高了資源的使用效率。通過(guò)降低電網(wǎng)事故的處理成本,可實(shí)現預算系統應用中經(jīng)濟利益的有序增長(cháng)。發(fā)電廠(chǎng)轉移到變電站的無(wú)功電流通過(guò)線(xiàn)路流入到低壓線(xiàn)時(shí),產(chǎn)生無(wú)功電流遠距離傳輸。因此,變電站無(wú)功補償技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域中應用廣泛,且需要將變電站總區域劃分為若干個(gè)子區域展開(kāi)無(wú)功補償。通常,220kV變電站具有較多的調節功能,可靈活調節容量,甚至可達到負荷功率的最高值(0.98)。具體地,需結合當地實(shí)際情況判斷變電站是否配備了無(wú)功補償技術(shù),然后科學(xué)調整補償變壓器。  

              4.3 正確選取智能補償  

              正確選擇智能補償方案,需遵循合理布局、就地平衡及分級補償的原則。全面發(fā)揮最大補償效益,需從以下三方面出發(fā)。  

              電力部門(mén)與用戶(hù)補償的結合。在用戶(hù)中加入無(wú)功功率補償,可提高電氣在工作運行中的功率因素,減少用戶(hù)在日常用電中消耗的有功功率,降低用戶(hù)電費。結合有關(guān)調查結果可知,約40%的無(wú)功功率消耗在線(xiàn)路和配電變壓器,60%的無(wú)功功率消耗在用戶(hù)電氣設備。  

              集中與分散補償結合。變電站集中無(wú)功補償時(shí),需對電網(wǎng)電線(xiàn)路、配電變壓器及設備分散補償,提高無(wú)功補償的經(jīng)濟效益。此外,由于無(wú)功補償數值并非越高越好,分散補償技術(shù)在實(shí)際運用中需合理布置、正確選擇。實(shí)際操作中,由于分散補償維護困難,多數采用集中補償方法。  

              降損與調壓方式結合。降損可有效提高電氣自動(dòng)化系統的運行效益,而合理的調壓可保障電壓滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際使用需求。當電網(wǎng)運行電壓偏高或處于用電高峰期時(shí),電氣系統將提高自身?yè)p耗量,甚至出現線(xiàn)損等問(wèn)題。此時(shí),應用無(wú)功補償設施即可提高電網(wǎng)中的功率因數實(shí)現降損的目標。  

              結束語(yǔ)  

              隨著(zhù)現代社會(huì )的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的創(chuàng )新,無(wú)功補償技術(shù)的應用在各行業(yè)都被廣泛應用,社會(huì )關(guān)注度也越來(lái)越高。無(wú)功補償技術(shù)作為現代社會(huì )的時(shí)代標志之一,主要運用在電氣自動(dòng)化工作當中,負責優(yōu)化解決負序,無(wú)功功率問(wèn)題的技術(shù)。通過(guò)運用無(wú)功補償技術(shù),最大程度上減少在實(shí)際生產(chǎn)和傳輸中所耗費的能源,保證電氣自動(dòng)化系統穩定運作。

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