試論電氣自動(dòng)化的補(bǔ)償技術(shù)

時(shí)間:2022-01-07 03:10:34

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試論電氣自動(dòng)化的補(bǔ)償技術(shù)

一、無功補(bǔ)償技術(shù)的涵義

無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中獲得廣泛應(yīng)用,不僅能促進(jìn)電氣自動(dòng)化的持續(xù)、健康發(fā)展,而且還能提高電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率。同時(shí),無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用,還能有效改變電力系統(tǒng)內(nèi)部無功功率的流向,不斷提高整個(gè)電力系統(tǒng)的電壓。此外,對于電能的有效節(jié)省,配電線路方面費(fèi)用的減少,用戶使用成本的降低,該項(xiàng)技術(shù)都起到了非常重要的作用。最重要的是,無功補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用,可以讓電網(wǎng)在更安全、更經(jīng)濟(jì)、更穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行。

二、國內(nèi)發(fā)電廠對相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與評價(jià)

近年,隨著學(xué)界對外國相關(guān)技術(shù)的研究與探索,我國各類發(fā)電廠對電氣自動(dòng)化的無功補(bǔ)償與諧波積極進(jìn)行綜合治理,提出了很多無功補(bǔ)償?shù)挠行Х桨?。以下是這些補(bǔ)償技術(shù)的特點(diǎn)以及弊端:(1)由固定電容器與電抗器組成的單調(diào)諧濾波器。這種方案,在設(shè)計(jì)時(shí)就要指定需濾除的諧波,同時(shí)要兼顧功率因數(shù)的提高,負(fù)序的降低。(2)真空斷路器與投切電容器的結(jié)合。該方案最大的優(yōu)點(diǎn)在于簡單、投資小;而缺點(diǎn)也很明顯,合閘時(shí),由于電容器上產(chǎn)生了很高的電壓,很可能導(dǎo)致設(shè)備損壞??紤]到開關(guān)的壽命有限,不能頻繁的操作,使動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果大打折扣。(3)固定濾波器與晶閘管的結(jié)合。將反并聯(lián)的晶閘管串聯(lián)到電抗器上,來平衡濾波器中產(chǎn)生的多余補(bǔ)償電流,從而達(dá)到功率因數(shù)的要求。該方案的優(yōu)點(diǎn)是使濾波器的長期投入相對固定,并且晶閘管的需要數(shù)量不多,同時(shí)響應(yīng)速度快,缺點(diǎn)同樣很明顯,它產(chǎn)生的諧波也會使效果大打折扣。通過對電氣化在發(fā)電廠中該技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,可得出以下的結(jié)論:無功補(bǔ)償技術(shù)是隨著電氣自動(dòng)化設(shè)備中的單相電力牽引負(fù)荷變化復(fù)雜和非線性因素增強(qiáng)而迫切需要被深入研究的;在新的階段,為了達(dá)到提高功率因數(shù)同時(shí)降低負(fù)序,從而構(gòu)成有效的濾波方式,一些發(fā)電廠的變電站在無功補(bǔ)償技術(shù)與諧波的治理方面深入研究,已經(jīng)提出了很多的應(yīng)用方案;并聯(lián)混合濾波器作為一種無功補(bǔ)償方案具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)可能性,其實(shí)現(xiàn)方案利用無源補(bǔ)償大容量,具有靈活性和可控性。

三、如何合理使用無功補(bǔ)償

(一)深入地分析無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用方向和其基本的作用方式

對現(xiàn)代供電系統(tǒng)的評價(jià),最重要的標(biāo)準(zhǔn)就是電能的質(zhì)量,電壓又是電能質(zhì)量的核心要素所在,目前常見的各種電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的無功狀況大多數(shù)都是由于功率因數(shù)和阻抗的問題,然后電網(wǎng)受到來自無功的影響,也就是說,牽引變壓器之間存在的阻抗引起了線路上的負(fù)荷,形成了難以指定的諧波,從而導(dǎo)致電網(wǎng)的波形畸變。同時(shí),電網(wǎng)波形畸變時(shí),變化最明顯的基礎(chǔ)性指標(biāo)就是電壓,而這就嚴(yán)重影響了電能的質(zhì)量,進(jìn)而會對電網(wǎng)的總體安全造成影響。

(二)注意電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的共性問題

無功補(bǔ)償技術(shù)不僅僅提高了自動(dòng)化系統(tǒng)的整體安全性,同時(shí)還降低了浪費(fèi)資源的可能性,而從兩個(gè)方面都可以降低行業(yè)的投入,不論是直接的還是間接的。同時(shí),安全性的提高還能降低事故的處理預(yù)算,從而提高資源的有效利用,全面的提高該應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效用。我國還存在一種情況,國內(nèi)對無功補(bǔ)償技術(shù)的研究多體現(xiàn)在變電站上,而忽略了這樣一種情況,發(fā)電廠的無功流傳輸?shù)阶冸娬厩彝ㄟ^線路再傳送給低壓線路時(shí)就會形成無功流遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那闆r,這種情形會產(chǎn)生更大的影響。針對這種狀況,可以結(jié)合實(shí)際,根據(jù)片區(qū)來進(jìn)行無功補(bǔ)償,通常情況下,220kV的變電站有很多的相應(yīng)調(diào)節(jié)功能,它的負(fù)荷功率因索峰值能達(dá)到0.98,調(diào)節(jié)的容量隨地區(qū)不同而有所不同,所以無功補(bǔ)償更應(yīng)用應(yīng)該針對實(shí)際的用電情況,例如運(yùn)用變壓器與變低側(cè)負(fù)荷結(jié)合來調(diào)整的方案,從而合理的配置產(chǎn)生的補(bǔ)償容量,避免無功發(fā)生倒送的情況。雖然針對無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)手段已經(jīng)趨于成熟,但是在應(yīng)用方面依然存在著和與實(shí)際背離的情況,所以必須細(xì)化應(yīng)用方案,提升應(yīng)用效果。

(三)采用一些先進(jìn)濾波技術(shù)

并聯(lián)混合式的有源濾波無功補(bǔ)償?shù)姆桨甘俏覈壳疤幱陬I(lǐng)先地位的混合式方案,這個(gè)方案不但能有效的解決一些問題,例如店里的牽引負(fù)荷產(chǎn)生的不可控變化造成的濾波器補(bǔ)償容量太大的問題,同時(shí)還能對一些大型的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行的協(xié)調(diào)式的調(diào)整,該技術(shù)是通過APF與LC的混合,是對諧波進(jìn)行的注入式無功補(bǔ)償。這種技術(shù)非常適用于低壓的電網(wǎng),它的成本相對來說比較低,重要的是從效益與投資的比較來看,該技術(shù)是非常有性價(jià)比的。

四、結(jié)束語

無功補(bǔ)償技術(shù)作為電氣自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù),其在整個(gè)的電力系統(tǒng)里起著極為重要的作用,不僅能提高電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率,并且能有效地節(jié)約資源,改善資源浪費(fèi)的現(xiàn)狀。當(dāng)然,我們要繼續(xù)對無功補(bǔ)償技術(shù)不斷地研究,解決當(dāng)前依然存在的難題。

本文作者:謝昌檸工作單位:福建水口發(fā)電集團(tuán)有限公司