发电厂无功补偿方式应用分析

2016-01-28 16:55敬宗敏广州华润热电有限公司
科学中国人 2016年20期
关键词:电抗器电容器谐波

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发电厂无功补偿方式应用分析

敬宗敏
广州华润热电有限公司

对于发电厂来说,科学有效的应用无功补偿技术,不仅能提高电网的功率因数,还能降低电能的消耗,并能将谐波等不良的因素进行有效的控制。本文首先介绍了无功补偿的类型和特点,重点论述常见的无功功率补偿问题和方式,无功补偿技术在发电厂的应用研究有利于促进发电企业的和谐发展。

发电厂;无功补偿技术;应用;研究

近年来,随着城乡电网改造工程的开展与实施,再加上人们对于用电质量标准的提升,在目前的科研工作当中,用电系统的无功功率补偿已经逐渐发展成为了一个重要的研究课题。就针对于传统的无功补偿设备而言,主要包括了调相机、并联电容器和同步发电机等内容,其中,同步发电机与调相机是一种旋转设备,该类设备的噪声通常较大,导致其在过小或者过大的无功补偿中很难运用。而并联电容器具有固定的阻抗,导致其难以对负荷无功功率的变化进行动态跟踪。在这样的环境背景下,为了能够更好的满足电力系统的发展需求,并且涌现出了更多的新设备与新技术。

1 无功功率补偿的类型和特点

1.1集中补偿

无功功率的集中补偿指的是,将多组电容器装设在高低压配电所中,并把他们连接到配电母线上,这样一来就能够实现供电范围之内的无功功率补偿。

1.2单独就地补偿

针对每种生产设备,并接在生产设备开关柜上或者直接并接在生产设备进线附近,电容器置于箱内,与电动机相毗邻,然后单独对其进行补偿。这种补偿方式主要是用在有着可逆运行和需要降压启动的电动机当中。

1.3分散就地补偿

通过运用分散就地补偿方式所进行的无功功率补偿,是将电容器直接连接到高压配电装置上,或者是连接到动力箱的母线上,通过使用这种补偿方式,主要是实现对电动机的补偿。

1.4智能无功补偿

就针对于目前的实际情况来看,智能无功补偿已经得到了较为广泛的应用和发展。目前,随着电力电子技术的发展进步,其中尤其是大功率可关断器件技术的进一步完善,国内外也广泛开展了对静止无功功率发生装置的研究,尽管目前其仍然处于开发与试运行阶段,并没有真正形成商品化,但是,由于SVG自身性能的优越性,使得其也已经被广泛地应用到电力系统当中。当我们在进行无功补偿的过程中,其还可以通过综合配电监测,来进行精确的线损程度计量,通过这样,可以帮助我们进行电压合格率的考核。因此,其应该不能仅仅侧重于补偿用户功率还应该将着眼点放在电力系统的损耗,精确的计算无功功率,并注重避免出现无功倒送的现象。

1.5带饱和电抗器的无功补偿

简单来说,饱和电抗器包括自饱和与可控饱和两种,两种电抗器的设备也有所差异。首先,对于可控型饱和电抗器而言,在实际的运行过程中,其主要是借助电流的改变,来实现对铁心饱和程度的控制。而自饱和的电抗器则是依赖于自身的固定稳压。凭借铁心的饱和特性,实现无功功率的吸收的。

目前,在我国社会经济的不断发展过程中,随着电子科技的进步,其中特别是许多电器设备的运用,使电力系统的荷载日益加重,不仅降低了电力输送的质量而且对正常的经济运行也有着潜在的不利影响。尤其是一些冲击性比较强的负荷,功率因数比较低,并且无功变化很急剧,当它们运行时往往会造成电压起伏落差很大,许多复杂的负载也变得越来越多,这样一来,不仅导致其对于无功功率补偿做出了更高的要求,同时也使得现代电力系统对于动态与固定补偿结合的重视性越来越高,现阶段,许多新型无功补偿技术的出现,也在很大上促进了电力企业的进步与发展。

2 无功功率补偿常见问题以及补偿方式的选择

从本质上来说,无功功率补偿的类型具有多样化特征,不过,在实际的运用过程中,各种补偿类型所面临的问题却有着显著的相通性,所以说,在本次研究当中,我们主要是根据电容无功补偿,来进行各项内容的分析与研究。

2.1电容补偿常见问题

2.1.1防止过电压

在实际的运行过程中,若电容器存在较大的补偿容量,那么气就非常容易导致电压的增加,由此来造成电容器的损坏。

2.1.2防止产生自励

当我们在运用电容器来实现电动机的就地补偿时,若出现了电源切断的现象,电动机还是会由于惯性而导致其持续运作,在这中情况下,电容器的放电就容易导致电流转变成励磁电流,进而导致其出现电压现象。

2.1.3防止受到系统谐波影响

谐波问题常常会造成电力系统发生一些故障。因此在经常发生谐波干扰并且还需要无功补偿的电力点应该添加相应的过滤谐波装置,以免造成静止无功补偿装置动态无功补偿的控制环节受到谐波的冲击干扰会发发生控制失灵的现象。在许多的供电线路中还存在着谐波源,并且其也经常会导致电容器出现损坏,所有的装电容器都具备一定的抗谐波能力,最好能够增设电抗器等设备。但是当谐波含量过大时往往会对电容器造成一定的冲击影响,并且装电容器会放大谐波的作用,造成电力系统的谐波干扰更加厉害而发生的一系列故障。

2.2电容补偿方式的选择

首先,就针对于低压基本无功的高压电容器来说,在进行无功补偿时,最好是选择使用手动投切得方法,而为了防止在轻载过程中出现过高电压造成设备损坏,就要求我们选用自动投切的方式。如果说低压补偿与高压补偿所产生的效果基本上一样,我们就要选择运用低压自动补偿装置。

第二,若使用并联电容器,就要确保其在人工无功补偿时实现就地平衡,这样一来能够实现损失的最小化。通常情况下,低压部分的无功功率补偿由低压电容器负责,与之相对应的,高压部分由高压电容器负责。

第三,若使用自动补偿,那么在实际的补偿过程中,应当先找到侧重点,然后再选择一种适当的调节方式对其加以调节。目前,大部分设备对于节能性的重视程度越来越高,在这样的情况下,我们就可以选择无功功率参数来进行参数的调节,此外,若无功功率始终处在一种相对稳定的状态中,那么我们也可以通过运用时间参数加以调节。

3 结论

综上所述,就针对于电力企业而言,通过运用无功补偿技术,不仅可以有效提升其经济效益,同时也能在很大程度上促进其社会效益的提升。随着时间的推移,就针对于无功补偿的未来发展趋势来说,其主要还是以智能无功补偿为主,并且会依据实际的负载情况,来促使设备的功能性得到充分发挥,并以此来提高经济效益。随着智能无功补偿技术的不断发展再配合我国电力系统的自身特点和优势,运用先进的科学技术手段对整个电力系统的无功补偿控制装置进行最优化的控制策略以便于实现整个电力系统的无功补偿整体优化。

[1]陈宇飞.静止无功补偿装置动态无功补偿技术探讨[J].供用电,2007年

[2]张伟平,华芳.动态无功补偿及谐波治理的技术和应用[A].中国港口协会港口自动化分会2005年技术研讨会论文集,2005年

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