I. el concepto de potencia

La potencia (inglés: power) es la cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo o la cantidad de energía convertida.

1. Potencia aparente: la potencia aparente se refiere a la potencia total emitida por el generador, que se puede dividir en la parte activa y la parte reactiva.

2. Potencia activa: la potencia activa es la potencia eléctrica necesaria para mantener el funcionamiento normal del equipo eléctrico, es decir, la potencia eléctrica que convierte la energía eléctrica en otras formas de energía (energía mecánica, luz y calor).

3. Potencia reactiva: es la potencia eléctrica que se utiliza para el intercambio de campo eléctrico y magnético en el circuito, y se utiliza para establecer y mantener el campo magnético en el equipo eléctrico. No hace trabajo externo, sino que se transforma en otras formas de energía. Todo equipo eléctrico con bobinas electromagnéticas, que establece un campo magnético, consume energía reactiva. La potencia reactiva no realiza trabajo, pero para garantizar la conducción de la potencia activa primero debe satisfacer la potencia reactiva de la red eléctrica.

Ii. Razones para la necesidad de compensación de energía reactiva

En condiciones normales, el equipo eléctrico no sólo debe obtener la potencia activa de la fuente de alimentación, sino también la potencia reactiva de la fuente de alimentación. Si no hay demanda de energía reactiva en la red, los equipos eléctricos no tienen suficiente potencia reactiva para establecer un campo electromagnético normal. Estos equipos no pueden mantenerse funcionando en su condición nominal y el voltaje final de los equipos eléctricos cae, lo que afecta el funcionamiento normal de los equipos eléctricos.

Sin embargo, la potencia reactiva suministrada por los generadores y las líneas de transmisión de alta tensión está lejos de satisfacer las necesidades de la carga, por lo que algunos dispositivos de compensación de energía reactiva deben ser instalados en la red para complementar la potencia reactiva para garantizar la necesidad de energía reactiva del usuario, de modo que el equipo eléctrico pueda funcionar a la tensión nominal. La compensación de energía reactiva consiste en conectar un dispositivo con una carga de potencia capacitiva y una carga de potencia inductiva en el mismo circuito. La energía se intercambia entre los dos tipos de carga. De esta manera, la potencia reactiva requerida por la carga inductiva puede ser compensada por la potencia reactiva de salida de la carga capacitiva.

Iii. Método general de compensación de energía reactiva

Hay 3 métodos principales utilizados generalmente para la compensación de energía reactiva: compensación individual de baja presión, compensación centralizada de baja presión, compensación centralizada de alta presión. A continuación se presenta brevemente el alcance de los 3 tipos de compensación y las ventajas y desventajas de su uso.

1. Compensación individual de baja presión

La compensación individual de baja tensión es de acuerdo con la cantidad de energía reactiva requerida por el equipo eléctrico individual para distribuir un solo o más bancos de condensadores de baja tensión y conectar con el equipo eléctrico, que comparten un conjunto de interruptores con el equipo eléctrico, a través del control, dispositivo de protección y el motor al mismo tiempo. La compensación aleatoria es adecuada para compensar el consumo de energía reactiva de grandes capacidades individuales y operaciones conectadas (por ejemplo, motores asíncronos grandes y medianos), principalmente la energía reactiva de excitación suplementaria. Las ventajas de la compensación individual de baja tensión son: cuando el equipo eléctrico está funcionando, la compensación de energía reactiva entra, cuando el equipo eléctrico se detiene, el equipo de compensación también se sale, por lo que no causa alimentación reactiva hacia atrás. Tiene las ventajas de baja inversión, pequeña ocupación, instalación fácil, configuración conveniente y flexible, mantenimiento simple y baja tasa de accidentes.

2. Compensación centralizada de baja presión

La compensación central de baja tensión se refiere a conectar el condensador de baja tensión a través del interruptor de baja tensión en el lado del bus de baja tensión del transformador de distribución, con el dispositivo de compensación de energía reactiva como dispositivo de protección de control, de acuerdo con la carga de energía reactiva en el bus de baja tensión y controlar directamente el corte del condensador. El corte del condensador se realiza en un grupo entero, no puede hacer un ajuste suave. Las ventajas de la compensación de baja tensión: el cableado es simple, la carga de trabajo de operación y mantenimiento es pequeña, de modo que la energía reactiva sea equilibrada en el lugar, de modo que mejore la tasa de utilización de la variación de distribución, reduzca la pérdida de la red, tenga una alta economía, es uno de los medios comunes de la compensación de energía reactiva en la actualidad.

3. Compensación centralizada de alta presión

La compensación centralizada de alta tensión se refiere a la forma en que los bancos de condensadores paralelos se montan directamente en el bus de alta tensión de 6 a 10KV de la subestación. Adecuado para el usuario lejos de la subestación en el final de la línea de suministro de energía, el usuario en sí mismo y una cierta carga de alta tensión, puede reducir el consumo de energía reactiva del sistema eléctrico y puede desempeñar un cierto papel en la compensación; El dispositivo de compensación lanza y corta automáticamente según el tamaño de la carga, lo que proporciona un alto beneficio de compensación.

Iv. Clasificación de los dispositivos de compensación de energía reactiva

La división del rango de la compensación se puede dividir en compensación de carga versus compensación de línea, de la división de la naturaleza de la compensación se puede dividir en compensación inductiva y capacitiva. Los métodos para la compensación de la capacidad paralela se enumeran aproximadamente a continuación:

1, sincronización para ajustar la cámara

El principio básico de la cámara modulada no es diferente de un generador síncrono, que sólo emite corriente reactiva. Como no hay generación de energía y, por lo tanto, no hay necesidad de arrastrar el motor principal, y una cámara de ajuste sin motor de arranque sin extensión de eje es lo mismo que un generador síncrono en marcha lenta en la red eléctrica.

La cámara de regulación fue el primer dispositivo de compensación de energía reactiva utilizado en la red eléctrica. Cuando se aumenta la corriente de choque, la corriente reactiva capacitiva de su salida aumenta. Cuando se reduce la corriente de choque, la corriente reactiva capacitiva de su salida se reduce. Cuando el campo magnético se reduce hasta cierto punto, la corriente reactiva de salida es cero y solo una pequeña corriente activa se utiliza para compensar la pérdida de ajuste de la cámara. Cuando la corriente de choque se reduce aún más, la corriente reactiva inductiva se emite.

La cámara de ajuste tiene una gran capacidad, es insensible a los armónicos y tiene la característica de que la corriente reactiva de salida aumenta automáticamente cuando el voltaje de la red disminuye, por lo que la cámara de ajuste tiene un papel irremplazable para la seguridad reactiva de la red.

Debido al alto precio y a la baja eficiencia de la cámara de ajuste y los altos costos de operación, se ha reemplazado gradualmente por condensadores en paralelo. Sin embargo, en los últimos años, la preocupación por la seguridad de la energía reactiva en la red ha llevado a algunos a defender la reactivación de la cámara.

2, condensador paralelo

Los condensadores en paralelo son el principal método de compensación de energía reactiva. Las principales características son el bajo precio, la alta eficiencia, los bajos costos de operación y la alta fiabilidad en el caso de una protección perfecta.

En los sistemas de alta y media tensión se utilizan principalmente bancos de condensadores paralelos de conexión fija, mientras que en los sistemas de distribución de baja tensión se utilizan principalmente dispositivos automáticos de compensación de potencia reactiva que controlan automáticamente el corte de condensadores. Las estructuras de los dispositivos de compensación automática de energía reactiva son diversas y se adaptan a diferentes condiciones de carga. Para el dispositivo automático de baja tensión de la compensación de la energía reactiva en otro texto en detalle.

La principal desventaja de los condensadores paralelos es su sensibilidad a los armónicos. Por lo tanto, no es beneficioso para la seguridad de la energía reactiva de la red.

3, el SVC

El nombre completo del SVC es dispositivo de compensación de energía reactiva estacionario, y las dos palabras estacionarias corresponden a la rotación de la cámara sincronizada.

La conferencia internacional de grandes redes define el SVC en 7 subcategorías:

A, condensador de corte mecánico (MSC)

B, reactor de corte mecánico (MSR)

C, reactor de autosaturación (SR)

D, reactor de control de tiristores (TCR)

E, condensador de tiristores (TCR)

F, tiristores de lanzamiento (TSC)

G, convertidores de conmutación o conmutación de la red (SCC/LCC)

A la luz de estas subclases anteriores, podemos ver que: los dispositivos con compensación de energía reactiva por inductores o capacitores, excepto la regulación de la cámara, son casi todos definidos como SVC. Por lo tanto, la gran cantidad de "SVC" que aparece actualmente en algunos materiales o anuncios se debe a dos razones: una es que el autor no entiende la definición de SVC, y otra es que se confunde con combinaciones de letras que la gente común no entiende.

Los principales productos que se anuncian como SVC en el mercado nacional son el reactor de control de tiristores (TCR) y el condensador de corte de tiristores (TSC). Para el TSC, narramos por separado, aquí sólo una breve descripción del reactor controlado por tiristor (TCR).

La estructura básica del TCR consiste en un conjunto fijo de condensadores conectados en paralelo a la línea y un conjunto de reactores conectados en paralelo controlados por tiristores en la línea, generalmente diseñados para tener la misma capacidad que los condensadores. DianKangQi es con UN tubo de aire, bajo el control de su sensibilidad sin corriente puede cambiar, cuando el tubo de aire cuando rota, DianKangQi no corriente, conexión y condensadores fijos, por lo que la cantidad máxima de dispositivos de compensación, cuando regula derivado de cuernos de tubo de aire, DianKangQi sentimental corriente será parte de UN condensador de corriente, por tanto, compensar la disminución de la cantidad de una gran angular, derivado de una gran corriente de DianKangQi, Cuanto menor sea la cantidad de compensación, cuando el tiristor está completamente cerrado, la corriente del reactor cancelará toda la corriente del condensador. En este caso, la cantidad de compensación es 0. Los bancos de condensadores fijos deben diseñarse en forma de filtros o equiparse con filtros adicionales.

En resumen, se puede ver que el TCR tiene una estructura compleja y grandes pérdidas. Sin embargo, tiene la característica de que la cantidad de compensación es continuamente ajustable. También tiene aplicaciones en sistemas de alta presión.

4. El STATCOM

STATCOM es un dispositivo que utiliza electrónica de potencia de alta velocidad totalmente controlada, como IGBT, GTO o SIT, como un interruptor para controlar la corriente eléctrica. Los principios básicos de funcionamiento son:

La detección de los parámetros eléctricos del sistema predice una forma de onda de corriente sinusoidal de magnitud adecuada en fase con la tensión de alimentación. Cuando la corriente instantánea del sistema es mayor que la prevista, STATCOM absorbirá más de la parte de la corriente prevista, almacenada en un condensador interno de almacenamiento de energía. Cuando la corriente instantánea del sistema es menor que la prevista, STATCOM libera la energía almacenada en el condensador, llenando la porción que es menor que la prevista, de modo que la corriente compensada se convierte en una onda sinusoidal de la misma fase que el voltaje.

De acuerdo con el principio de funcionamiento de STATCOM, en teoría STATCOM puede lograr una compensación dinámica real, que se puede aplicar no solo en situaciones de carga inductiva, sino también en situaciones de carga capacitiva. Y puede hacer la filtración armónica, actúa como un filtro. Sin embargo, el STATCOM real no puede cumplir con los requisitos teóricos por razones técnicas, y también emite armónicos a la red porque la frecuencia de operación de conmutación no es lo suficientemente alta.

La estructura de STATCOM es compleja, costosa, poco fiable y costosa, y todavía se encuentra en fase experimental de investigación y no tiene aplicaciones prácticas. Compensación del reactor (TSR), de la manera de la compensación se puede dividir en compensación en serie y compensación en paralelo.

V. las ventajas de adoptar compensación de energía reactiva

1. De acuerdo con el factor de potencia del equipo eléctrico, la pérdida de energía de la línea de transmisión se puede medir. A través de la modificación técnica en el sitio, el factor de potencia por debajo del requisito estándar puede alcanzar el estándar y lograr el propósito de ahorro de electricidad.

2. El uso de la tecnología de compensación de energía reactiva para mejorar el factor de potencia de la red de baja tensión y el equipo eléctrico, es una medida importante para el trabajo de ahorro de energía.

3. Compensación de energía reactiva, es la ayuda del equipo de compensación de energía reactiva para jacquard la potencia reactiva necesaria para mejorar el factor de potencia del sistema, reducir el consumo de energía, mejorar la calidad del voltaje de la red y estabilizar la operación del equipo.

4. Reducir la pérdida de energía, la línea general de distribución de energía de la fábrica de acuerdo con diferentes líneas y condiciones de carga, su pérdida de energía es de aproximadamente 20%-30%, el uso de capacitancia para mejorar el factor de potencia, la onda eléctrica total se reduce, puede reducir la corriente de suministro de energía y la pérdida de energía en el extremo de consumo.

5. Mejore la calidad de la fuente de alimentación, mejore el factor de potencia, reduzca la corriente total de la carga y la caída de voltaje, en el lado secundario del transformador puede mejorar el factor de potencia para aumentar el voltaje lateral secundario.

6, extender la vida del equipo, mejorar el factor de potencia después de la reducción total de la corriente de la línea, de modo que el transformador ya saturado cerca del medio, el interruptor y el otro equipo de la máquina y la carga de la capacidad de la línea se reduce, por lo que puede reducir el aumento de la temperatura para aumentar la vida (la temperatura por cada 10 grados celsius, la vida se puede extender 1 veces).

7. Finalmente cumple con los requisitos de monitoreo del sistema de energía para la compensación de energía reactiva, eliminando las multas causadas por el factor de potencia demasiado bajo.

8. La compensación de energía reactiva puede mejorar la calidad de la energía, reducir la pérdida de energía, explorar el potencial del equipo de suministro de energía, y la compensación de energía reactiva puede reducir el gasto de electricidad del usuario. Es una medida de ahorro de energía con una baja inversión y un efecto rápido.

9, el impacto de la tecnología de compensación de energía reactiva en la red de distribución de baja tensión y la mejora del factor de potencia trae beneficios económicos y sociales, para determinar la capacidad de compensación de la potencia reactiva, para garantizar la compensación técnica y económica, razonable, segura y confiable, para lograr el propósito de ahorrar energía eléctrica.

El 20 de febrero, en urumqi nanshan shuishi zhongshan, la compañía de suministro de energía de xinjiang urumqi, el personal de mantenimiento profesional de distribución de energía eléctrica innovó y adoptó el método de operación "poste aislado + plataforma aislada", eliminó con éxito la falla del equipo de segunda línea de agua de la flota de 10 kv, levantó la alarma para la operación segura de la línea, salvaguardando el suministro ininterrumpido de energía a los usuarios a lo largo de la línea.

El 19, mientras recordaban la segunda línea de agua de la brigada de 10 kv, el personal de urumqi descubrió que el poste 53 del ramal 52 se había enredado con el conductor lateral debido a un desgarro de hierro angular en el soporte superior del poste. La empresa decidió intentar realizar esta tarea mediante la operación "postes aislantes + plataformas aislantes". Para garantizar que la operación sea segura y factible, el personal desarrolla planes de construcción especiales y estrictas medidas de seguridad. El 20 de mayo, la compañía envió a los operadores experimentados para llegar al sitio. Después de más de dos horas de trabajo, los peligros ocultos de la línea fueron eliminados.

Se entiende que el método de operación "poste aislante + plataforma aislante" es una nueva expansión de la empresa urumqi, un método de operación integral sin apagón, que se aplica a las montañas, tierras de cultivo, carreteras y otros proyectos de operación con electricidad que no cumplen con El Paso de vehículos de brazo de candado aislante, espacio de operación insuficiente y gran pendiente del sitio. El uso generalizado de este método puede ampliar aún más la cobertura de la operación en vivo de la red de distribución, aumentar la penetración de la operación en vivo, reducir los apagones de los usuarios en una mayor área y mejorar la fiabilidad del suministro de energía. Menos costo de propiedad en el mismo tiempo, tamaño pequeño, conveniente para salir y llevar, método de instalación simple, sin ruido, sin consumo de combustible durante la operación, no afectado por la influencia ambiental circundante del sitio de trabajo y las limitaciones de las condiciones del terreno y otras características.

"Desde el punto de vista de la instalación, la escala de inversión, el equipo eléctrico se divide en dos partes. Una parte es el equipo para la construcción de energía, es decir, el equipo de generación de energía, incluyendo agua, fuego, nuclear, viento, luz y otros equipos de generación, y la otra parte es el equipo para la construcción de la red eléctrica, que incluye transmisión, distribución y equipo eléctrico. En 2015, la producción de equipos de generación aumentó en términos absolutos, pero a un ritmo cada vez más lento. Mientras que la producción de equipos de transmisión y distribución está aumentando ". El 17 de febrero, en el subforo eléctrico industrial "toshiba China forum 2017", wang kun, asistente del presidente de la asociación de la industria eléctrica de China y secretario general de la comisión de equipos de red inteligente.

En los últimos años, bajo una serie de políticas favorables, como inversión en redes de distribución, renovación de redes agrícolas, construcción de urbanización y renovación de transformadores de distribución, la demanda de equipos de transmisión y distribución ha experimentado una tendencia al alza evidente, mientras que al mismo tiempo ha experimentado un proceso de alto desarrollo. Esto también requiere que las empresas de transmisión y distribución se transformen lo antes posible para adaptarse a la demanda del mercado.

Demanda de equipos de red sobre equipos de potencia

Recientemente, la administración nacional de energía publicó los datos de la industria eléctrica nacional 2016. Desde el punto de vista de la inversión en la red eléctrica, el volumen de inversión en la red eléctrica nacional alcanzó 542.6 mil millones de yuanes entre enero y diciembre de 2016, un aumento del 16,9% año tras año, lo que representa el 60,8% de toda la inversión eléctrica.

"Se puede ver que la velocidad de construcción de la red ha superado la velocidad de construcción de la energía. Por otra parte, según las estadísticas, la presencia de transformadores y equipos de distribución de hasta 110 kv ha superado el 58%, lo que representa un aumento del 35,9% año tras año. La construcción de la red ha aumentado un 16,9%. Wang kun analizó que esto demuestra que, por un lado, la intensidad de inversión en la construcción de la red de China ya es mayor que la construcción de la fuente de energía, por otro lado, en la intensidad de inversión en la construcción de la red, la participación de equipos de distribución de baja tensión es más de la mitad, y la velocidad de crecimiento también es mayor que los equipos de transmisión de más de 110 kv.

En opinión de wang kun, es normal que la intensidad de inversión en la construcción de la red eléctrica sea mayor que la construcción de la fuente de alimentación. Él dio las razones. En primer lugar, en el sistema eléctrico, hay electricidad emitida para ser exportada y distribuida. La demanda de equipos de transmisión y distribución aumentará con el aumento de la construcción de energía. En segundo lugar, la construcción de la red se retrasa frente a la construcción de la energía. El período de desfase suele oscilar entre dos y cuatro años. Ahora la construcción de energía en China ha entrado en un proceso de fondo. En 2015 ~ 2016, el equipo de transmisión de energía de China experimentó un proceso de desarrollo de alta velocidad. Sin embargo, después de los próximos 2 ~ 4 años, la tasa de crecimiento de la construcción de la red eléctrica también se ralentizará en consecuencia. La razón fundamental es que la demanda de electricidad de la sociedad está disminuyendo.

Sin embargo, la construcción de una red inteligente, que se caracteriza por un ahorro de energía verde, siempre ha sido la misma. Por lo tanto, es necesario que las empresas de equipos de transmisión y transformación avancen con los tiempos y transformen sus ideas. "Desde el punto de vista del equipo, el equipo es el portador de la tecnología de la red y la nueva estructura de la red. Sin el apoyo del equipo, cualquier tecnología, política o tendencia de desarrollo es agua sin salida." Wang kun dijo.

Por lo tanto, en el proceso de construcción de redes eléctricas inteligentes, nuestro equipo introdujo algunas ShuBianDian políticas relacionadas, como modificada sobre el fomento de la confiabilidad entre 2015 y 2020) del plan de acción propuesto, "1035", durante la construcción confiabilidad invertido en no menos de 1,7 billones de dólares, y las exigencias de mejora de los transformadores de distribución. También es el caso del plan de mejora de la eficiencia energética de los transformadores de distribución (2015-2017), en el que se propone un aumento del 14% en la proporción de transformadores de distribución de alta eficiencia que operen en la red para finales de este año, promoviendo un total de 600 millones de kva de transformadores de distribución de alta eficiencia. De este total, no menos de 350 millones de kva se promoverán en nuevos incrementos.

Las empresas de equipos de transmisión y distribución deben orientarse por estas políticas y acelerar la i + d. Wang kun dijo que en el futuro habrá cuatro tendencias de desarrollo de la tecnología de equipos eléctricos. En primer lugar, la nueva normalidad del desarrollo económico requiere que la fabricación de equipos eléctricos debe cambiar a la eficacia de calidad. En la actualidad, la industria de equipos de distribución y transmisión de energía tiene exceso de capacidad, con el país "tres van, uno reemplaza y uno cae", la capacidad de ir se convertirá en un tono de "13 cinco"; En segundo lugar, una nueva ronda de revolución científica y tecnológica y revolución industrial requiere que la fabricación de equipos eléctricos se convierta en inteligente; Tercero, la transformación de una gran potencia en una gran potencia requiere que la industria de fabricación de equipos eléctricos aplique una estrategia impulsada por la innovación; Cuarto, el diseño general estratégico de la "belt and road" requiere que la industria de fabricación de equipos eléctricos acelere la implementación de "salir".

Fabricación inteligente en ventajas competitivas de las empresas de equipos de transmisión y transformación

"Recientemente, los principales países del mundo han lanzado una estrategia de desarrollo nacional de fabricación inteligente, tomando el desarrollo de la fabricación inteligente como el núcleo de la estrategia. A partir de ahora, la nueva generación de revolución industrial, representada por la fabricación inteligente, será la clave para desbloquear la competitividad futura y la barajada de la industria ". Wang kun señaló la importancia de la fabricación inteligente.

Para los equipos de transmisión y transformación, la fabricación inteligente, en un sentido amplio, incluye la parte de fabricación de productos, lo que se refiere al diseño, procesamiento, montaje, experimento, detección, operación y otra inteligencia. Por otro lado, se refiere a las funciones inteligentes del propio equipo, como transformadores inteligentes y interruptores inteligentes.

"Para los equipos de transmisión y transformación, actualmente es difícil diseñar y fabricar los componentes principales. El entorno de uso es complejo, las necesidades de operación y mantenimiento de detección remota en el sitio son más urgentes. Para las empresas de fabricación de equipos de transmisión y transformación de alta y ultra alta tensión, es necesario un uso unificado y coordinado de los recursos, lograr una gestión técnica unificada y un proceso de fabricación colaborativo ". Wang kun dijo.

Y para el equipo de distribución de energía, actualmente la industria propone la fabricación flexible como característica de diseño de sistema de fabricación inteligente, para lograr la fabricación personalizada. En la actualidad, el margen de beneficio de las empresas de equipos de distribución es muy bajo, influenciado por la fluctuación del costo de los materiales, el aumento del costo de la mano de obra, la reducción del precio de venta de los productos finales en el mercado y otros factores, los modelos de operación y fabricación de los productos existentes no cambian, entonces la reducción del margen de beneficio será cada vez más evidente y causará un gran impacto en la industria. Las empresas de transmisión y distribución necesitan implementar cuanto antes el diseño de productos inteligente, la fabricación inteligente de equipos de distribución de baja tensión de gestión flexible, que incluye la gestión del ciclo de vida del producto, el diseño de productos digital y la simulación de diseño de producción.

Entonces, ¿Cómo lograr una fabricación flexible? Wang kun propuso, con el diseño digital como premisa, establecer una línea de producción automática flexible para lograr el proceso de producción, la operación del sistema, el diseño logístico y la igualación del ritmo de producción, y apoyar el sistema de gestión de proceso de información transparente de taller digital.

En la actualidad, muchas empresas nacionales de equipos de transmisión y distribución están tomando el camino de la fabricación inteligente. Como "taller digital de fabricación de equipos de conmutador de aislamiento de aire de media presión", taller de fabricación inteligente de la tecnología de zhongtian, zhejiang yueqing equipo inteligente de la industria eléctrica de baja tensión, implementado por tianshui changwall switching factory co., LTD.