無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用及其研究
2015-04-02 17:12班小強
時代農(nóng)機 2015年10期
班小強，程 翔
（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）
近些年來，我國電氣自動化領(lǐng)域?qū)τ跓o功補償技術(shù)的應(yīng)用研究，取得了豐碩成果。但對此項技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的缺陷，仍然需要投入大量精力進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。
1 無功補償技術(shù)的價值及應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，電氣自動化的發(fā)展與應(yīng)用逐漸吸引了社會的廣泛關(guān)注。從目前來看，電氣自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用在比如變電站、電氣化鐵路高速牽引系統(tǒng)等諸多產(chǎn)業(yè)與領(lǐng)域中。但是，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中仍然存在一些缺陷。在這些缺陷其中，在單相電力牽引作用下產(chǎn)生的負(fù)荷復(fù)雜變化問題為電氣自動化進(jìn)程的推進(jìn)造成了不小的阻礙。因為這個問題在某些情況下，會導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的諧波及負(fù)序大幅增加，進(jìn)而造成無功功率的大幅提高。這種情況不僅會影響電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定，還會對電氣自動化系統(tǒng)資源的利用效率產(chǎn)生不利的影響，最終會導(dǎo)致系統(tǒng)總體的經(jīng)濟(jì)效益受到損害。在這個背景下，關(guān)注電氣自動化應(yīng)用過程中的諧波、無功與負(fù)序等較為明顯的問題，并且引入無功補償技術(shù)加以嘗試解決，具有重要的意義和價值。
無功補償技術(shù)在電氣自動化運用時，是將無功功率電源安設(shè)在用電設(shè)備或用戶的變電所，進(jìn)而促使無功功率發(fā)生電力系統(tǒng)中的流動改變，這樣電力系統(tǒng)中的電壓水平就能實現(xiàn)大幅提高。同時，網(wǎng)絡(luò)損耗也會隨之大幅減小，而且能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制配電線路成本的效果。總的來說，這項技術(shù)在電氣自動化中的優(yōu)勢是為電網(wǎng)運行中的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性提供強大的保證。
2 應(yīng)用無功補償?shù)募夹g(shù)措施
最近幾年來，電氣自動化領(lǐng)域?qū)τ跓o功補償技術(shù)已經(jīng)做了很多深入研究，取得了一定成果，相關(guān)的先進(jìn)無功補償技術(shù)得到逐漸的發(fā)展。
（1）真空斷路投切電容器。這項設(shè)備雖然構(gòu)造簡單而且投資較少，但是，缺陷也很明顯，就是會在合閘的時候容易產(chǎn)生過高的電壓，導(dǎo)致設(shè)備損壞。因為其受到開關(guān)壽命的限制，相關(guān)工作人員不能過于頻繁地進(jìn)行投切。
（2）可控飽和電抗器。這個設(shè)備的工作原理是通過調(diào)節(jié)電抗器飽和程度來實現(xiàn)整個回路電流的改變。主要技術(shù)是促使并聯(lián)濾波器中的多余容性無功功率和感性電流進(jìn)行抵消，實現(xiàn)平衡點的形成。其特點是能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)中進(jìn)行長期投入，因為其會產(chǎn)生諧波而且噪聲較大，會對設(shè)備產(chǎn)生相當(dāng)?shù)膿p耗。
（3）有源濾波器。這項設(shè)備在電氣自動化應(yīng)用的目的是促使電力電子裝置產(chǎn)生與負(fù)序電流和諧波電流相反的電流，進(jìn)滿足電源的要求，產(chǎn)生互相抵消的效果。這項技術(shù)的優(yōu)點很明顯，調(diào)節(jié)速度快、補償靈活、很難與系統(tǒng)產(chǎn)生諧振現(xiàn)象等，缺點是設(shè)備的價格較為昂貴，成本較高。
3 合理應(yīng)用無功補償?shù)牟呗?/h2>
（1）深入分析在電氣自動化中對于無功補償技術(shù)的使用需求。對供電系統(tǒng)展開評價工作時，其中的關(guān)鍵評價指標(biāo)之一就是電能質(zhì)量。而在供電系統(tǒng)中，對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響的最為關(guān)鍵的就是電壓。從目前的電氣自動化系統(tǒng)來看，最為普遍的無功狀況基本上都是由阻抗問題或者功率因數(shù)引發(fā)的，而且這種無功狀況對整個的電力系統(tǒng)都會造成很強影響。對于不同的電氣自動化系統(tǒng)來說，對無功補償?shù)囊笠泊嬖谳^大差異。所以，在其中進(jìn)行無功補償技術(shù)應(yīng)用時，相關(guān)工作人員要合理選取無功補償技術(shù)，在這個過程中注意要在對電氣自動化關(guān)于無功補償技術(shù)的使用需求進(jìn)行深入分析基礎(chǔ)上進(jìn)行合適技術(shù)的選擇。只有這樣，才能顯著提升電氣自動化系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性。
（2）重視無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中的共性問題。無功補償技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用時既要注意其個性問題，而且還應(yīng)注重其共性問題。在電氣自動化系統(tǒng)中運用無功補償技術(shù)，能顯著提升系統(tǒng)運行安全性及穩(wěn)定性，有效降低資源浪費，通過間接或直接的方式促使電力企業(yè)降低投入、提高效益。在目前，無功補償技術(shù)常常被運用于變電站。但在這個過程中遇到的一個現(xiàn)實問題就是，發(fā)電機的運行常常會形成大量無功流，這些無功流會向變電站流動，經(jīng)過變電站后向低壓線路傳輸。在這個遠(yuǎn)距離傳輸中，整個傳輸系統(tǒng)都會受到無功流的不利威脅。針對這個共性問題，供配電管理部門應(yīng)該根據(jù)片區(qū)的用電量情況，將變電站所需無功補償特點考慮在內(nèi)，運用變壓器或者采用變低側(cè)負(fù)荷的方法調(diào)整無功補償方案，合理配置補償容量，有效避免無功倒送現(xiàn)象。
（3）引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備并且投入使用。在電氣自動化中進(jìn)行無功補償技術(shù)的運用，對相關(guān)工作人員的專業(yè)素質(zhì)和工作技能有十分高的要求，只有熟練掌握國內(nèi)外無功補償技術(shù)及設(shè)備，才能優(yōu)先選用先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，進(jìn)而實現(xiàn)無功補償目的。從目前來看，并聯(lián)混合有源濾波器是較為先進(jìn)的無功補償設(shè)備。利用這一設(shè)備進(jìn)行無功補償技術(shù)時，主要技術(shù)是組合無源濾波器與有源濾波器，然后通過注入的方式進(jìn)行無功補償諧波。
［1］王李楊．淺析無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用［J］．價值工程，2011，30（6）：79-79．
［2］柳宏偉．無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用［J］．黑龍江科技信息，2010，（24）：27．
［3］林立群．分析無功補償技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用的價值［J］．中國科技信息，2013，（8）：114．
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