(牡丹江電力電容器有限責任公司,黑龍江 牡丹江 157011)
首先,可以將功率因數合理的完善,并且能夠降低電費有國家相關單位出臺的關于功率因數整改來降低電費的措施中,明確的指出了三種標準值,能夠合理的降低費用。
第一,使用高壓的單位 ,其因數應該高于零點九。
第二,使用低壓的單位,其因數應該高壓零點八五。
第三,使用低壓的農業(yè)單位,其因數應該高于零點八。
適當的將因素增加,可以降低線損問題,并且能夠降低對變壓器的危害。
設R 為線路電阻,ΔP1 為原線路損耗,ΔP2 是因數增加之后的線損值,此時線損就相應的降低了
較之于原有的損失降低的值數為
式 中 ,I1=P/(3 U1cosφ1),I2=P/(3 U2cosφ2)補償后,由于功率因數提高,U2>U1,為了確保放方便開展探索,我們可以假設U2 和U1 是相等的,則
當功率因數從0.8 提高至0.9 時,經由以上的模式計算可知,有功損耗將會下降大約百分之二十一。在輸送功率P=3UIcosφ不變情況下,cosφ提高,I 相對降低,設I1 為補償前變壓器的電流,I2 為補償后變壓器的電流,銅耗分別為ΔP1,ΔP2;銅耗與電流的平方成正比,即
ΔP1/ΔP2=I22/I12
由于 P1=P2,認為 U2≈U1 時,即
I2/I1=cosφ1/cosφ2
通過上述的分析,我們可以明白將因數從零點八增加到零點九的時候,損耗等于原有的百分之八十。
因為線路在傳送時的電流降低了,體系的線路電損就隨之降低,對于維護電壓平衡有非常大的幫助,而且還對大型的電機啟動有很大的幫助。
由于受到經濟發(fā)展的影響,我國的電力單位也加快了前進的腳步,尤其是對電網項目的建設工作更是開展的如火如荼,由于負荷持續(xù)上升使得對無功的需要也隨之出現了大范圍的增加,同時使得無功功率出現了無法均衡的狀態(tài),使得該功率持續(xù)出現。當前形勢喜愛,國家的無功補償通常有下面的一些形式。
4.1 同步調相機:該設備時我們在以前開展無功補償工作時最常用的,它有一定的優(yōu)缺點,比如能夠開展動態(tài)補償活動,不過缺點是相應的速度不是很快,而且維護不方便,已經不常采用了。
4.2 并補裝置:該設備時使用頻率以及領域最廣的一項設備了,不過該補償進行的只是固定形式的,雖然 采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應負載無功的動態(tài)變化,但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調節(jié)。
4.3 并聯電抗器:目前所用電抗器的容量是固定的,除吸收系統容性負荷外,可以起到降低過電壓的作用。
通過上面的敘述,我們得知這三種設備在補償工作中都具有一些優(yōu)勢,不過在具體的工作中也有很多的缺陷問題存在。
首先,補償措施上的缺陷。當前一些單位開展的是一種就地的補償措施,不關注對體系的無功的輸送,也就是說重點是對功率因素進行補償,而并非減輕損耗。
其次,出現諧波。雖然電容器本身可以抵御諧波,不過當諧波的量飛鏟多的時候,就會影響到設備的正常使用,而且能夠降低其使用年限,嚴重的還有可能導致設備在短期內出現損壞問題,而且因為電容器在一定程度上會將諧波增加,所以會加大諧波的干擾現象。
第三,無功倒送問題。這種問題在體系中是嚴厲禁止的,尤其是當負載較小的時候,它會導致電壓不合理的提升。
第四,電壓調節(jié)方式的補償設備帶來的問題:有些無功補償設備是依據電壓來確定無功投切量的,通常無功量變會導致電壓不穩(wěn),不過電壓情況是通過體系狀態(tài)來決定的,因此就常會發(fā)生少補或者是多補的情況。
第一、基于智能控制策略的晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置
將微處理器用于TSC,可以完成復雜的檢測和控制任務,從而使動態(tài)補償無功功率成為可能。基于智能控制策略的TSC補償裝置的核心部件是控制器,由它完成無功功率(功率因數)的測量及分析,進而控制無觸點開關的投切,同時還可完成過壓、欠壓、功率因數等參數的存貯和顯示。
第二、靜止無功發(fā)生器(SVG)
靜止無功發(fā)生器(SVG)又稱靜止同步補償器(STATCOM),是采用GTO 構成的自換相變流器,通過電壓電源逆變技術提供超前和滯后的無功,進行無功補償,若控制方法得當,SVG 在補償無功功率的同時還可以對諧波電流進行補償。其調節(jié)速度更快且不需要大容量的電容、電感等儲能元件,諧波含量小,同容量占地面積小,在系統欠壓條件下無功調節(jié)能力強,是新一代無功補償裝置的代表,有很大的發(fā)展前途。
第三、電力有源濾波器
電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術,對包含諧波和無功分量的非正弦波進行"矯正"。因此,電力有源濾波器有很快的響應速度,對變化的諧波和無功功率都能實施動態(tài)補償,并且其補償特性受電網阻抗參數影響較小。
電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電流型。目前實用的裝置90%以上為電壓型。從與補償對象的連接方式來看,電力有源濾波器可分為并聯型和串聯型。
因為靜止無功補償設備具有非常好的性能,而且價格也很適中,所以得到較為廣泛的使用。不過對于動態(tài)補償技術還是需要很好的發(fā)展的。從目前情況來看,國家對于上述的設備仍在處于不斷的探索時期,探索的關鍵是控制方式,希望通過人工智能來將此設備的性能提升。伴隨先進的電子器工藝的出現,將來的功率設備的容量會合理的提升,需要通過有源濾波設備來合理的抵御諧波現象,并且要合理的利用柔性交流輸電工藝開展無功補償活動,將會是未來很長時間的自動化體系的前進趨勢。
[1]劉鵬,滕云,趙學強.電力系統無功功率的補償[J].華東電力,2002-12-24.
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