淺析無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的技術(shù)應(yīng)用
一、我國電子自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀
自從我國改革開放以來,工業(yè)對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,特別是隨著現(xiàn)代技術(shù)的改革與創(chuàng)新,我國的工業(yè)已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化。特別是在電氣行業(yè),由于一些新型技術(shù)和設(shè)備的投入,我國電子自動(dòng)化領(lǐng)域也得到了長足的發(fā)展與進(jìn)步。不過由于我國在電子自動(dòng)化領(lǐng)域的研究相較于國外發(fā)達(dá)國家來說還比較落后,所以在一些電子設(shè)備的應(yīng)用上還存在一定的問題。特別是在中單相電力牽引負(fù)荷變化方面,由于非線性因素在不斷的增強(qiáng),所以無功補(bǔ)償技術(shù)是我國電子自動(dòng)化領(lǐng)域目前的主要研究方向。雖然說我國電子自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展帶動(dòng)了許多領(lǐng)域的共同發(fā)展,譬如說高速電子化鐵路、供電變電所等。但是中單相電力牽引負(fù)荷變化仍然是影響我國電氣供電系統(tǒng)運(yùn)行安全的主要因素。無功、負(fù)序、諧波都是世界范圍內(nèi)電子自動(dòng)化領(lǐng)域研究的三大技術(shù)難題,不過相較于我國來說,國外一些發(fā)達(dá)國家在這些方面都已經(jīng)了一定程度上的突破,譬如說英國的ERG513。我國起步相對較晚,但是在借鑒國外發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國對于電子自動(dòng)化無功補(bǔ)償技術(shù)的研究也在逐漸深入中。
二、我國無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用
雖然說我國對無功補(bǔ)償技術(shù)的研究起步較晚,不過也讓我們能夠有效的借鑒國外現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù),從而對無功補(bǔ)償技術(shù)有一個(gè)更清晰的認(rèn)識和了解,以便于我們根據(jù)自身電子自動(dòng)化的發(fā)展情況來把握無功補(bǔ)償技術(shù)的改革與創(chuàng)新。對于電子自動(dòng)化鐵路變電所來講,無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用根據(jù)不同需求是有著不同的形態(tài)的。
(一)真空斷路器投切電容器
真空斷路器投切電容器本身最大的特點(diǎn)就是成本低且簡單易于使用。當(dāng)然,在低成本的條件下,真空斷路器投切電容器必然會(huì)存在一定的缺陷。一般來說在進(jìn)行合閘的時(shí)候,電容器會(huì)產(chǎn)生非常高的過電壓,這種過電壓雖然一次性對電容器不會(huì)造成太大的損傷,但是如果持續(xù)一段時(shí)間之后就會(huì)對電容器本身造成不小的損壞。而從開關(guān)的壽命上來看的話,真空斷路器投切電容器是不允許頻繁投切的,所以往往這種真空斷路器投切電容器會(huì)在一定程度上影響動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
(二)固定濾波器和晶閘管調(diào)節(jié)電抗器
固定濾波器和晶閘管調(diào)節(jié)電抗器是通過將反并聯(lián)的晶閘管與電抗器進(jìn)行串聯(lián),然后讓并聯(lián)濾波器中多余的無功補(bǔ)償電流與其進(jìn)行抵消,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一種平衡的狀態(tài),從而滿足相關(guān)作業(yè)的需要。固定濾波器和晶閘管調(diào)節(jié)電抗器最大的特點(diǎn)就是濾波器是能夠長期投入使用的,而且晶閘管的消耗數(shù)量也比較少,速度相對來說也能夠達(dá)到一般的需求標(biāo)準(zhǔn)。所以綜合來看,固定濾波器和晶閘管調(diào)節(jié)電抗器無論是在使用成本上還是使用的質(zhì)量上都能夠得到一定程度的保障,不過固定濾波器和晶閘管調(diào)節(jié)電抗器最大的問題就是會(huì)產(chǎn)生諧波現(xiàn)象,這對于無功補(bǔ)償來講會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
(三)固定濾波器、可控飽和電抗器
對于這兩個(gè)儀器在無功補(bǔ)償方面的使用首先需要調(diào)節(jié)飽和電抗器,通過不同磁飽和程度來有效的改變感性電流,然后讓這些感性電流與濾波器中的多余容性進(jìn)行無功相抵,從而達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)哪康?,?shí)現(xiàn)平衡。這種無功補(bǔ)償?shù)姆椒梢哉f是建立在濾波器的長期使用效能上,不過這種無功補(bǔ)償?shù)姆椒▎栴}稍多,不僅會(huì)產(chǎn)生諧波,而且還會(huì)產(chǎn)生噪音,對整個(gè)機(jī)械設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生大幅度的損耗。
(四)有源濾波器
有源濾波器是通過電力電子裝置產(chǎn)生一定的電流,這個(gè)電流是要求與負(fù)荷終端諧波電流和負(fù)序電流相位相反,以此來讓彼此產(chǎn)生抵消。從而達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)男ЧT谶@種無功補(bǔ)償方法中,補(bǔ)償?shù)男Чa(chǎn)生是比較靈活的,而且相較于其他方法來說有源濾波器的無功補(bǔ)償要比其他的方法更加靈活多變,速度也比較快,而且不會(huì)產(chǎn)生諧波現(xiàn)象,也就是說這種無功補(bǔ)償方法是目前來說在任何方面上都比較滿足相關(guān)作業(yè)需求的方案。但是唯有一點(diǎn)就在于相關(guān)的電力電子設(shè)別比較昂貴,在成本造價(jià)上必須要慎重考慮。
(五)固定濾波器、電容器和電抗器的調(diào)壓
這種無功補(bǔ)償方案實(shí)際上就是通過調(diào)節(jié)變壓器低壓側(cè)母線的電壓來改變原有的無功出力現(xiàn)象的一種方案。在調(diào)節(jié)的過程中,晶閘管的通斷和分接開關(guān)的調(diào)節(jié)都會(huì)保證無功補(bǔ)償?shù)男Ч?。雖然從客觀的理論上來看,這種方案是不受到任何限制的,但是在客觀實(shí)際的應(yīng)用過程中我們發(fā)現(xiàn)是可以借助加裝來為該方案提供穩(wěn)定的無功功率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)濾波的作用。
三、結(jié)論
綜上我們能夠看到,目前我國無功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域已經(jīng)有了良好的應(yīng)用和發(fā)展。但是從客觀的角度上來說我國對于無功補(bǔ)償技術(shù)的研究是相對比較被動(dòng)的。因?yàn)槲覈姎庾詣?dòng)化設(shè)備在電力牽引負(fù)荷變化復(fù)雜方面的研究還存在明顯的缺陷,甚至已經(jīng)成為了我國電氣自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的阻礙。不過隨著我國電氣自動(dòng)化領(lǐng)域近年來在無功補(bǔ)償技術(shù)方面的研究不斷深入,一些電氣自動(dòng)化鐵道的變電站已經(jīng)將無功補(bǔ)償技術(shù)方面提出了許多應(yīng)用方案,從而推動(dòng)了我國電子自動(dòng)化率領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。在上述內(nèi)容中我們也已經(jīng)對我國現(xiàn)有的無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了比較全面的綜合和歸納,希望能夠?qū)ξ覈姎庾詣?dòng)化領(lǐng)域未來的發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用。
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