電氣自動化中的智能無功補償技術(shù)
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- 關(guān)鍵字:電力自動化,智能無功補償,應用研究 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2022-10-24 19:57
摘要:電氣自動化系統(tǒng)及設備運行中會因為環(huán)境、距離等多方面因素而出現(xiàn)損耗增加、運行效率降低、諧波等方面的問題。而通過應用智能無功補償技術(shù)就能夠有效降低電氣系統(tǒng)中所產(chǎn)生的無功功率,調(diào)整系統(tǒng)中的三項不平衡電流,有效促進系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、安全性和相關(guān)電氣設備使用效率的提升。基于此,文章就對智能無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用進行了分析研究,以供參考。
1無功補償技術(shù)的概述
無功補償技術(shù)實際上就是無功功率補償技術(shù),在運轉(zhuǎn)的過程中能將電能轉(zhuǎn)換為熱能,機械能等能源形式,同時消耗的資源總量也比較小,還能實現(xiàn)電壓質(zhì)量的提高和對電網(wǎng)負荷功率的科學調(diào)節(jié)。對該技術(shù)進行利用,能夠提高相關(guān)設備的使用效率,同時也能提高一些電氣設備的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,營造一個較為良好的外部環(huán)境。對于提高行業(yè)的經(jīng)濟效益也有巨大幫助。作為一種工業(yè)生產(chǎn)中的代表性技術(shù),無功補償技術(shù)具有一定特性,對這些特性進行把握,也能有序推進技術(shù)的實際利用。其特點可細分為以下幾點:
(1)分散性
該特點主要體現(xiàn)在電壓的控制中。有功平衡一般是電力系統(tǒng)的頻率控制方式,無功平衡主要用于對電壓的控制。但是由于具體的電力需求存在一定差異,因此想要實現(xiàn)對這些電力需求的有效把握也有一定難度,這時需要采用分別控制的方式,也就是分散控制[1],最終達到控制電壓的目標。
(2)多樣性
在不同的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中,電能獲取的方式也存在一定差異,發(fā)電機是主要的電能供應方,但是這種供應方式的適應性比較低,同時供給的電能量也比較小,很難滿足行業(yè)發(fā)展的實際需求。對無功補償技術(shù)進行利用,就有效改善了這種情況,調(diào)相機和無功補償器是核心部件。
?。?)局限性
該特性主要體現(xiàn)在供電層面,不同地區(qū)的供電方式和供電量都存在一定差異,對這種特點進行把握也能促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。負荷功率因數(shù)的把握是其中的重點。如果想要在電能的遠距離傳送中實現(xiàn)對無功補償技術(shù)的利用,就要對受電終端和發(fā)電端之間的電壓差進行合理控制。但是這種情況容易導致電力能源的過度損耗,不利于行業(yè)資源的合理調(diào)度,因此在對該技術(shù)進行利用時,要盡量避免出現(xiàn)電能的遠距離傳輸,如果一定要進行遠距離傳輸,那么就要事先制定完善的應對策略。
2電力自動化中的智能無功補償技術(shù)
2.1飽和電抗器
飽和電抗器又稱為可控飽和電抗器,其工作原理是鐵芯交流線圈在直流電磁激勵作用下,使得鐵芯線圈的磁導率與線圈電感發(fā)生變化,使得飽和電抗器能夠?qū)﹄娏M行吸收與抑制,消除電流在傳輸過程中的振蕩,以此來降低電力損耗。飽和電抗器在工作過程中,會產(chǎn)生一定的噪音,為了提高設備工作效率,應該對產(chǎn)生的噪音進行防治與控制。除此之外,飽和電抗器的經(jīng)濟成本較高,而使用壽命較短,在使用過程中一定要多加注意。
2.2真空斷路器投切電容器
在電力自動化中應用智能無功補償技術(shù)的過程中,真空斷路器投切電容器是十分重要的應用設備,其工作原理是真空中不存在導電介質(zhì),電在傳輸過程中形成的電弧在真空斷路器投切電容器中能夠快速消失,從而減少電能的損耗,提高電流的穩(wěn)定性。真空斷路器投切電容器的主要功能是可以更準確地把握電源在傳輸過程中的整體情況,根據(jù)這些具體信息進行分析,得出電力的主要損耗點與損耗情況[2]。然后根據(jù)具體情況采取適當?shù)膽獙Υ胧?,以此來降低電力在傳輸過程中的損耗,為生活生產(chǎn)提供穩(wěn)定電源。該應用設備還存在能耗大的缺點,在投切電容器時電能損耗非常大,在關(guān)閉電閘時會產(chǎn)生較大電壓,安全風險較高。
2.3有源電力濾波器
在電力自動化中應用智能無功能補償技術(shù)時,還會運用到有源電濾波器設備。有源電力濾波器的主要功能是動態(tài)抑制諧波。在諧波的大小與頻率發(fā)生變化時,有源電力濾波器能夠?qū)χC波進行無功能補償。有源電力濾波器主要分為兩種:串聯(lián)型有源電力濾波器與并聯(lián)型有源電力濾波器,其中串聯(lián)型有源電力濾波器主要抑制電壓產(chǎn)生的諧波,而并聯(lián)型有源電力濾波器主要抑制電流產(chǎn)生的諧波。有源電力濾波器能夠?qū)﹄娏鞒煞诌M行分析與識別,能夠最大程度降低電流對設備造成的損害,進而延長用電設備的使用壽命。該設備的成本較高,不適合進行大面積使用,需要根據(jù)電網(wǎng)的設計圖,精心安排有源電力濾波器的設置點,在提高電流傳輸效率的情況下,盡量降低電網(wǎng)搭建成本。
3提升智能無功補償技術(shù)應用效果的措施分析
3.1合力進行智能無功補償技術(shù)的選擇
根據(jù)電網(wǎng)的搭建情況不同,選擇的智能無功補償技術(shù)也不盡相同。為了提高電流在傳輸過程中的穩(wěn)定性并降低電力損耗,首要任務是根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)與設計要求選擇合適的智能無功補償技術(shù)。在選擇合適的智能無功補償技術(shù)的過程中,應該嚴格把握以下三個要求:(1)以固定補償為主;(2)以分散補償為主;(3)以低壓補償為主。固定補償是不以線路使用情況作為參考而投入固定量的補償方式,與調(diào)節(jié)補償相比,固定補償更穩(wěn)定,但是當使用力率較高時,補償會過量,而使用力率較低時,補償會不足。分散補償又稱分組補償,其工作原理是利用電容器進行補償,電容器在放電狀態(tài)與充電狀態(tài)之間不停地進行變換,以此來對電力自動化系統(tǒng)進行無功補償。分散補償經(jīng)濟成本高,不適合在大型電網(wǎng)系統(tǒng)中使用,僅在小型工廠生產(chǎn)用電中投入使用。低壓補償,能夠減少電流在傳輸過程中的損耗,而且在電阻器件相同是情況下,低壓電能產(chǎn)生的電流更小,對用電設備與電氣元件造成的損害會大大降低[3]。電網(wǎng)系統(tǒng)復雜繁復,在選擇智能無功補償技術(shù)時,一定要對電網(wǎng)系統(tǒng)的情況進行實地考察,根據(jù)實際條件,在三種智能無功補償技術(shù)中選擇合適的一種。這樣不僅能夠提高電網(wǎng)系統(tǒng)智能無功補償?shù)男?,還能降低電網(wǎng)系統(tǒng)后期維護的成本。
3.2合理進行無無功補償投切開關(guān)以及無功補償控制器的選擇
現(xiàn)階段,電力自動化中智能無功補償投切開關(guān)主要分為三大類型:(1)智能化一體投切開關(guān);(2)固態(tài)繼電器開關(guān);(3)電容器開關(guān)。其中智能化一體投切開關(guān)經(jīng)濟實惠,這種開關(guān)的主要原理是應用了真空低壓技術(shù),開關(guān)閉合時,開關(guān)內(nèi)部呈真空低壓狀態(tài),無導電介質(zhì);開關(guān)打開時,開關(guān)內(nèi)部呈常壓非真空狀態(tài),能夠?qū)щ?。但是這種開關(guān)在閉合與打開操作下,內(nèi)部狀態(tài)變化較慢,則運行速度也慢。固態(tài)繼電器開關(guān)運行速度較快,但是在運行過程中受電壓諧波與電流諧波干擾較明顯,運行過程中產(chǎn)生一定的噪音,會對電流傳輸造成一定的影響,使用過程中一定要對噪音進行控制。電容器開關(guān)也具備運行速度較快的特性,但是其初期投入成本與后期維護成本較高,不適合在大型電網(wǎng)系統(tǒng)中大面積投入使用。與此同時,現(xiàn)階段常用的補償控制器有智能無功功率控制器與智能無功功率因數(shù)控制器,也應該根據(jù)實際工程需要與外界環(huán)境條件進行選擇,只有這樣才能真正實現(xiàn)高效的智能無功補償。
結(jié)語
通過優(yōu)化電力設備與電網(wǎng)系統(tǒng)開改進電力自動化技術(shù)。根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建選擇合適的智能無功補償技術(shù),然后根據(jù)電路的實際用途,在生產(chǎn)用電與生活用電上加以區(qū)分,安裝適合的智能無功補償投切開關(guān)與控制器,才能更好地發(fā)揮智能無功補償技術(shù)的效用。
參考文獻:
[1]楊葉春.淺析無功補償技術(shù)原理、優(yōu)勢及其在電氣自動化供電系統(tǒng)中的應用[J].華東科技:學術(shù)版,2017(2):223.
[2]翟潘.無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應用研究[J].中國科技投資,2019,000(010):205.
[3]陳雨.智能無功補償技術(shù)在電力自動化中的應用分析[J].電子測試,2016(Z1):150-151.
