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电力系统中配电系统的动态无功补偿分析

发布时间:2021-04-25    访问:723

我国的经济、科技正在逐步向国际高端的水平发展,在他们发展的同时,我国的电力事业也正如火如荼进步着,但是不得不说的是进步的同时也存在一些的问题,目前广大的用户对电能的质量以及可靠性能等方面有了很多新的要求。很多动态的无功补偿设备营运而生。电力电子装置不仅可以发送而且还可以吸收无功功率,同时自身就能产生无功。但是目前此项技术还没有很完善。

1 配电系统中的动态无功补偿装置

无功功率补偿,简称无功补偿,他在我们的整个系统中主要作用是提高电网的功率,降低损耗,以此来提高我们的工作效率,积极地改善我们的电力环境等。 通过上述我们发现,做好无功工作是很重要的。 工作中我们要认真的选择好进行补偿的设备,这样能够很好的降低网损,提高供电质量等。相反地,如果我们不能有效的选取设备就会给我们的系统带来很多不利的因素,影响系统的工作。 所谓的无功有两种方式,一种是动态的一种是动态的。静态无功补偿是根据负载情况安装固定容量的补偿电容或补偿电感,动态补偿是根据负载的感性或容性变化随时的切换补偿电容容量或电感量进行补偿。平时用的补偿都是有级的。换句话说 常用的补偿装置如电容,是按组来进行投切的,通俗点就是系统产生的和你补偿的数量不会一样,虽然不是很完美,但是由于此种方法已经在很大程度上提高了功率,所以说是值得使用的。但是,有一些负载,在工作时产生的无功存在很大的变化,而且速度很快,有时快到毫秒,最常见的就是电焊机,他的一个工作时间仅为零点二秒的时间, 间还有几十秒的半负荷及几十秒的停顿,具体工作时,无功改变是没有规律可循的。此时,如果我们还用过去的方法是无效的。我们应该使用上述的动态模式进行。

动态,指的就是速度快,及时性好。第一点就是速度必须要有保证,第二点就是不乱用电负载用多少的无功,补偿设备就得补偿多少。 上述两点,是动态的基本特点。 虽然有两点,但并非都需要。很多时候个别的负载有着很快的速度,但无功量不会发生改变,换句话说,动态强调的多是速度问题。

动态无功补偿装置由高压开关柜 、并联电容器、串联电抗器、放电线圈 、氧化锌避雷器、支柱绝缘子、框架等构成。动态无功补偿装置根据改善和提高功率因数,降低线路损耗,充分发挥发电、供电设备的效率功能强大,液晶字段显示,性能可靠稳定,抗干扰能力极强。 这种方法在特定的环境下功率会符合标准,就是都能够补偿量正好合适的时候。

无功的补偿设备有三种,因数性的,功率型的,电流型的。 其中最常见的是因数型的,在采样以及控制等方面都比较方面。 电流型的能够很好地解决第一种的缺陷问题,适应性很好,能够解决线路不稳的问题,同时能够做好检查以及补偿等的工作。 用于动态补偿的控制器要求就更高了,一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的,对设备的抗干扰性能有很大的要求,同时还要求速度, 最重要的要求是工作效率要高。

2 动态无功补偿装置最优利用方法与原理功能

配电线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。此时线路的补偿点要尽可能的少,尽量少的使用分组控制方式。同时要合理的控制补偿容量,尽可能的降低过补偿的状况发生。 除此之外,保护方法也要尽可能简单,一般使用熔断器以及避雷设备等。 这种方法的特点是投资少收效快,管理方便,维护简单,对于功率低以及负载重的线路比较实用。

在我国的城市以及农村多是使用低压的三相四线的模式:很多时候用户多是单相的负荷或者是单相以及三相混合使用的,而且关键的是负荷不同,时间不一样。因此,不平衡的电流是会存在的,而且此状况毫无规律可言,而且无法预知。这就很大程度上出现了长期的不均衡现象。 对于这种不平衡现象,我们除了尽可能有效地分配好负荷,没有很好地对策。

这种不均衡现象不仅会使得线路的铜损增加,而且还会使得铁损严重,使得变压器出力降低,严重时会影响到运行,终将会导致电压的不均衡现象。

调整不平衡电流无功补偿装置,有效地解决了这个难题,它不仅能够补偿无功,还能调整好有功。理论上讲,它能有效地将因数补偿到1, 最终确保电流平衡。在具体的工作中我们发现,实际效果能达到高于零点九五的标准,能有效地调整电流。

装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率等,经过电脑分析得出无功,然后与设定值相比较,最终得到最佳的补偿。现在国内的设备和国外的同类相比还是存在一些问题,具体表现为补偿不能有效,而且冲击电流太大,特性不好,维护费用过高等特点。除此之外,就是不能快速的进行动态响应。 另外,没有完善的标准制度等。这就使得发展较慢。但是它的优点也是不容忽视的,比如运算快速,能很好的抵抗干扰,最有效的时工作效率好。

实际方法:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,这时能量就能很好的交换与这两个不同的负荷之间。

动态无功率补偿装置的主要功能:第一,提高了工作的稳定性能,第二点,很好的维持了电压,更进一步的促进了稳定性能,第三点,能很好地补偿无功,并且提高功率,能有效降低线损,实现节能,第四,能有效抵制波动现象,最后一点,能确保三相平衡。

动态无功面临的问题:第一是设备容易发生破损,第二是部件容易产生熔断现象,第三点是使用效率不高

3 动态以及静态的差异

(一)前者表示靠无功控制器根据线路力率情况自动投、切补偿量,以确保功率因数基本恒定于某一设定值附近;后者表示手动投入固定值补偿量,不随线路力率情况改变补偿量,除非是能够达到很好的补偿,才能确保功率合格,如果补偿太大了或者是过小了,都会导致功率过低的现象。

(二)所谓的动态,是确保时间快速,一般是通过可控硅投切电容组TSC、可控电抗器调节无功SVC或利用IGBT器件调节的静止性无功发生装置SVG等来实现。

4 应用

(一)亿德科技的低压无功动态补偿装置:适用于交流50Hz、额定电压在660V以下,此时的负载很容易变化,因此对电压以及功率有很高的要求的行业中,有电力以及汽车、石化、冶金、煤炭以及油田等。安装时,要求周围没有易爆以及易燃物,同时还要没有损坏绝缘的气体,以及腐蚀性的物质,不能有易导电的灰尘颗粒等。不能有强烈的震动以及颠簸现象,安装时倾斜度要不大于百分之五。

(二)亿德科技的高压无功自动补偿装置:此类设备比较适用于那种适6kV到10kV的变电站,可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器,能有效地适应所有的运行方式。具体的技术体现是,电压处于优先,工作时我们要按照电压的质量来进行投切工作,确保母线电压能处于一定的范围之内。

(三)亿德科技的低压无功动态补偿装置:采用大功率晶闸管投切开关,控制器可根据系统电压,无功功率、两相准则控制晶闸管开关对多级电容组进行快速投切。晶闸管开关采用过零触发方式,可实现电容器无涌流无冲击投入,此举能够很好地稳定电压、改善功率以及补偿无功等。 我们大力推广语石化、冶金、建材等企业或者是小区内的配电网中。 安装时要确保没有易燃易爆品,没有会发生腐蚀的东西,不会被水淹没,同时避免过强的振动等。它能够在发生外部事故或者是停电的时候自行停运,当有电的时候又能自动回复。

结语

综上所述,我们发现,照目前的发展情景来讲,我国的配电网中的无功补偿还不是很完美,存在很多缺陷,但是也有很多优势,为我们的经济发展带来了一定的辅助作用,而且前景广阔,利用价值很高,性价比很好。