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有关电网无功检测的论文

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有关电网无功检测的论文

题目:低压网功率因数对供电企业的影响系部:专业:电气工程及其自动化姓名:班级:学号:指导教师:摘要随着我国电力的不断发展,对于供用电的要求也越来越严格,它是我们日常生活中不可缺少的部分,是整个国民经济的重要组成部分,它直接影响着工农业生产的发展和人民生活的提高,是当今社会经济发展和人民群众日常生活不可缺少的主要能源。对广大供电企业来说,用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗,关系到供电线路的电压损失和电压波动,而且关系到节约用电和整个供电区域的供电质量,这是众所周知的道理。因此,提高电力系统的功率因数,已成为电力工业中一个重要课题,而提高电力系统的功率因数,首先就要提高各用户的功率因数。文中简要集中探讨了影响电网功率因数的主要因素以及低压无功补偿的几种使用方法,以及确定无功补偿容量从而提高电力系统功率因数的一般方法。[关键词] 功率因数 影响因素 补偿方法 容量确定目录一、绪论 4二、主要内容: 61、影响功率因数的主要因素 、电感性设备和电力变压器是耗用无功功率的主要设备 、供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响 、电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响 72、低压网的无功补偿 、低压网无功补偿的一般方法 、 随机补偿 、 随器补偿 、跟踪补偿 、 采用适当措施,设法提高系统自然功率因数 、合理选用电动机 、 提高异步电动机的检修质量 、 采用同步电动机或异步电动机同步运行补偿 、 正确选择变压器容量提高运行效益 113、 功率因数的人工补偿 、 变电站最常用的安装并联电容器组 并联补偿移相电容器,应满足以下电压和容量的要求 分相补偿 13三、结束语 14四、参考文献 15一、绪论许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,无功功率是恒量能量转换规模的物理量;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数COSφ,其计算公式为:COSφ=P/S 在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。无功功率补偿,又叫就地补偿,适当提高用户的功率因数,不但可以充分的发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量,而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。因此,对于全国广大供电企业,不但可以减轻上一级电网补偿的压力,改善提高用户功率因数,而且能够有效地降低电能损失,减少用户电费。其社会效益及经济效益都会是非常显著的。二、主要内容:1、影响功率因数的主要因素、电感性设备和电力变压器是耗用无功功率的主要设备大量的电感性设备,如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60%~70%;而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%~70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。电力变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。、供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。由Q=UI*Sin?推出Sin?=Q∕UI,所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。、电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响综上所述,我们知道了影响电力系统功率因数的一些主要因素,因此我们要寻求一些行之有效的、能够使低压电力网功率因数提高的一些实用方法,使低压网能够实现无功的就地平衡,达到降损节能的效果。2、低压网的无功补偿、低压网无功补偿的一般方法低压无功补偿我们通常采用的方法主要有三种:随机补偿、随器补偿和跟踪补偿。下面简单介绍这三种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。、 随机补偿随机补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接,它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗,以补励磁无功为主。此种方式可较好地限制农网无功峰荷。随机补偿的优点是:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,不会造成无功倒送,而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。、 随器补偿随器补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器二次侧,以无功补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,配变空载无功是农网无功负荷的主要部分,对于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例很大,从而导致电费单价的增加,不利于电费的同网同价。随器补偿的优点:接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功,限制农网无功基荷,使该部分无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低无功网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。、跟踪补偿跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置,将低压电容器组补偿在大用户母线上的补偿方式。适用于100KVA以上的专用配电用户,可以替代随机、随器两种补偿方式,补偿效果好。跟踪补偿的优点是运行方式灵活,运行维护工作量小,比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。但缺点是控制保护装置复杂、首期投资相对较大。但当这三种补偿方式的经济性接近时,应优先选用跟踪补偿方式。、 采用适当措施,设法提高系统自然功率因数提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资,仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率,这是一种最经济的提高功率因数的方法。下面将对提高自然功率因数的措施做一些简要的介绍。、合理选用电动机合理选择电动机,使其尽可能在高负荷率状态下运行。在选择电动机时,既要注意它们的机械特性,又要考虑它们的电气指标。举例说,三相异步电动机(100KW)在空载时功率因数仅为,1/2负载时约为,而满负载时可达。所以核算负荷小于40%的感应电动机,应换以较小容量的电动机,并合理安排和调整工艺流程,改善运行方式,限制空载运转。故从节约电能和提高功率因数的观点出发,必须正确合理的选择电动机的容量。、 提高异步电动机的检修质量实验表明,异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动是对异步电动机无功功率的大小有很大影响。因此检修时要特别注意不使电动机的气隙增大,以免使功率因数降低。、 采用同步电动机或异步电动机同步运行补偿由电机原理可知,同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小,而无功取决于转子中的励磁电流大小,在欠激状态时,定子绕组向电网“吸取”无功,在过激状态时,定子绕组向电网“送出”无功。因此,只要调节电机的励磁电流,使其处于过激状态,就可以使同步电机向电网“送出”无功功率,减少电网输送给工矿企业的无功功率,从而提高了工矿企业的功率因数。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流,使其呈同步电动机运行状态,这就是“异步电动机同步化”。因而只要调节电机的直流励磁电流,使其呈过激状态,即可以向电网输出无功,从而达到提高低压网功率因数的目的。、 正确选择变压器容量提高运行效益对于负载率比较低的变压器,一般采取“撤、换、并、停”等方法,使其负载率提高到最佳值,从而改善电网的自然功率因数。如:对平均负荷小于30%的变压器宜从电网上断开,通过联络线提高负荷率。通过以上一些提高加权平均功率因数和自然功率因数的叙述,或许我们已经对“功率因数”这个简单的电力术语有了更深的了解和认识。知道了功率因数的提高对电力企业的深远影响,下面我们将简单介绍对用电设备进行人工补偿的方式和对补偿容量的确定方法。3、 功率因数的人工补偿功率因数是工厂电气设备使用状况和利用程度的具有代表性的重要指标,也是保证电网安全、经济运行的一项主要指标。供电企业仅仅依靠提高自然功率因数的办法已经不能满足工厂对功率因数的要求,工厂自身还需要装设补偿装置,对功率因数进行人工补偿。、 变电站最常用的安装并联电容器组 从上图可以看出,在原来的电路中根据基尔霍夫定律,流入的电流等于流出的电流,但是并联接入电容器,在相量图中得知?角明显小于原来的角,因此,能提高功率因数,提高线路电能传输能力,减少线路上的损耗。 并联补偿移相电容器,应满足以下电压和容量的要求Ue?c≥Ug?cnQg?c≥Qc式中Ue?c——电容器的额定电压(KV)Ug?c——电容器的工作电压(KV)n——并联的电容器总数Qg?c——电容器的工作容量(Kvar)Qc——电容器的补偿容量(Kvar) 分相补偿在民用建筑中大量使用的是单相负荷,照明、空调等由于负荷变化的随机性大,容易造成三相负载的严重不平衡,尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相,造成未检测的两相要么过补偿,要么欠补偿。如果过补偿,则过补偿相的电压升高,造成控制、保护元件等用电设备因过电压而损坏;如果欠补偿,则补偿相的回路电流增大,线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。这种情况下用传统的三相无功补偿方式,不但不节能,反而浪费资源,难以对系统的无功补偿进行有效补偿,补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。 对于三相不平衡及单相配电系统采用分相电容自动补偿是解决上述问题的一种较好的办法,其原理是通过调节无功功率参数的信号取自三相中的每一相,根据每相感性负载的大小和功率因数的高低进行相应的补偿,对其它相不产生相互影响,故不会产生欠补偿和过补偿的情况。三、结束语本文浅谈了功率因数对广大供电企业的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社会效益,尤其是最重要的线损(最为重要的是降损,分为技术降损和管理降损),介绍了影响功率因数的主要因素以及提高功率因数的一般方法,还阐述了如何确定无功功率的补偿容量及无功功率的三种人工补偿的具体方式。我们只有端正自己的认知态度,很好的去归纳,总结这些知识的重要部分,做好自己的本质工作,并且能在此基础上再更上一个台阶,用自己的实际行动,为供电事业贡献出自己的微薄之力。四、参考文献1、运新,《电监察》水利电力出版社 2、靳龙章 丁毓山,《网无功补偿实用技术》国水利水电出版社

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进入二十一世纪以来,我国的电力发展取得了举世瞩目的成就,为我国的经济社会发展作出了重大贡献,这得益于电力技术的快速发展。下文是我为大家搜集整理的关于电力技术论文参考的内容,欢迎大家阅读参考!电力技术论文参考篇1 浅析电力技术监督管理 摘要 电力企业的技术监督管理作为电力企业管理中的重要组成部分,对整个企业技术监督的发展以及企业管理的发展都有着重要的影响作用。笔者联系我国电力技术监督管理的发展现状,结合自身工作经验,对电力技术监督管理的问题进行论述,主要突出电力技术监督管理的对策,更好促进电力企业的发展。 关键词 电力企业;技术监督;管理创新 技术监督作为企业生产中的重要组成部分,是企业管理中不可忽视的内容。作为国家重要战略资源管理的电力企业,其技术监督管理更是面临着更高的要求。电力企业一直坚决执行国家的相关管理方针和政策,贯彻电力行业的相关规定,不断建立和完善企业技术监督管理体系,注重企业技术监督管理工作人员综合素质的提高,尽力完善企业技术监督管理综合评价体系,确保企业技术监督管理的全面健康发展。在我国社会不断发展进步的背景下,电力企业面临着节能减排的高效要求,因此,电力技术监督管理工作也要求电力技术向着更低能耗的方向发展。立足于这样的趋势下,笔者作为一名电力企业工作人员,更加体会到技术监督管理的创新要求,因此,下面将对电力技术监督管理进行系统论述,主要突出其创新内容。 1 电力企业技术监督管理工作的发展现状 在我国社会不断发展进步的趋势下,我国电力行业的发展取得了一定的成绩,也还存在一定的缺陷,下面,笔者将对我国电力企业技术监督管理的现状进行论述。 电力企业不断重视企业技术监督管理工作 电力企业作为生产电能的重要产业,其生产出来的产品质量和安全系数都是备受关注的问题。在国家不断加强管理,社会不断加强监督的趋势下,电力企业也更加注重企业技术监督管理的发展了。在电力企业不断重视技术监督管理发展的背景下,企业技术监督管理得到很快发展。 电力企业的安全生产和经济效益相适应 安全生产与企业的经济效益是相互制约、相互影响的,只有在安全生产的前提下才能实现企业的经济效益,也只有确保了企业的经济效益,才能为企业安全生产提供有效保障。企业技术监督管理是保证企业安全生产的重要手段之一,在企业技术监督管理不断发展的条件下,企业的安全生产也得到了长足进步,使得企业的安全生产与经济效益得到平衡。 电力行业之间的技术监督得到协调发展 在社会不断发展的条件下,电力行业与其他行业之间的联系也不断密切了,因此,电力行业的技术监督不仅仅是电力行业自身的工作,也是电力行业与其他行业之间一起面临的工作。在电力技术监督不断发展的趋势下,电力行业与其他行业之间的技术监督也更加联系密切,并且促进了与其他行业之间的技术监督协调发展。 2 如何促进电力技术监督管理工作的发展 不断建立和完善企业技术监督管理体系 由于条件的限制,很多电力企业的技术监督管理体系还在不断探索建立和完善过程中,还没有形成完善的技术监督管理体系,因此,不断建立和完善电力企业技术监督管理体系是尤为重要的。笔者在认真调查的基础上,联系自身工作经验认为,电力技术监督管理可以建立起包括技术监督三级网络和技术监督管理部门以及技术监督深化扩展的技术研究部门的管理体系。其中,技术监督三级网络可以由电力企业的专业技术监督工作团队来担任;而电力技术监督管理部门可以由电力企业的发电运营部、项目管理部和技术监督管理的归口部门来承担,主要任务是理清三级技术监督网络的工作内容和范围,根据国家的相关规定和监督管理标准监督企业技术监督管理工作的开展,保证企业技术监督管理目标的有效实现;技术监督的研究部门主要有企业的研究部门来承担工作任务。 制度适合企业自身的技术监督标准,确保企业技术监督管理按标准进行 任何企业的技术监督管理工作都应该有相应的标准来严格要求管理工作,所以电力企业也不例外,作为国家的重要战略资源,电力的技术监督管理更是应该按照具体的标准来保证工作的顺利进行,因此,笔者提倡电力企业建立适合企业自身的技术监督管理标准。电力企业技术监督管理标准应该对发电公司的技术监督工作进行全面的界定,划清技术部门的各项职责和权限,并对企业技术监督进行全面合理的评价,确保企业技术监督管理目标的实现。 推动电力技术监督管理的信息化发展 在全球信息化不断发展的趋势下,众多企业技术监督管理都向着信息化迈进,为应对时代发展的趋势,电力企业技术监督管理也应该向着信息化发展,不断推动技术监督管理的规范化、信息化体系建设。企业根据自身发展的现状,结合企业技术监督管理模式,在企业实行按照级别管理的责任制,实现数据的有效及时管理和资源的共享。在企业技术监督管理目标指导下,促进企业技术监督信息发布平台的建设,为企业技术监督管理提供更加科学合理的支持。笔者认为电力企业的技术监督管理信息系统可以分为两个层级,即电力公司的技术监督管理信息系统以及发电公司的技术监督管理信息系统。两个层级的主要工作任务各有不同,电力公司的技术监督管理主要是对结果进行管理,而发电公司的技术监督管理则主要是完成对过程进行管理。 3 结论 在我国不断强化和谐发展战略的趋势下,电力企业也面临着更艰巨的挑战,要向着更加节能环保的方向发展。电力技术监督管理在电力企业中发挥着重要的作用,对电力企业的管理有着深刻的影响作用。笔者在文中论述了电力企业技术监督管理的发展现状,并结合自身工作经验提出了促进电力技术监督管理发展的对策。 参考文献 [1]肖云莲,王敏.做好电力技术监督的措施[J].云南电力技术,2006(1). [2]洪波,魏杰.用信息化手段建立新型电力技术监督管理体系[J].云南电业,2007(7). [3]胡青波.电力技术监督现状与发展的思考[J].天津电力技术,2004(1). 电力技术论文参考篇2 浅论电力滤波技术 【摘要】本文以电力滤波器的基本原理为分析对象,并对电力滤波技能的运用进行了阐述,最后对电力滤波器技能的发展进行了探讨。 【关键词】电力,滤波技术,探究 一、前言 电力滤波技术管理工作的主要任务是运用科学的方法建立技术管理体系,完善电力滤波技术,卓有成效地开展技术工作。 二、电力滤波器的基本原理 一般来说,谐波是沟通体系中的概念,而纹波是关于直流体系来讲的,二者有差异,更有联系。沟通滤波,是期望滤除工频(基波)重量以外的一切谐波重量,确保电源的正弦性。沟通体系的电流畸变首要是由非线性负载导致的。而直流滤波,是期望滤除负载中直流重量以外的一切纹(谐)波重量,这些纹(谐)波重量首要是由直流电(压)源(一般是由沟通电源整流取得)中的纹波电压重量在负载中导致的。而经过傅里叶剖析可知,直流体系中的纹波重量也是由各次谐波重量构成的。在这个意义上讲,沟通体系和直流体系中按捺谐波的意图是相同的:按捺不期望在电源或负载中出现的谐波重量。直流有源电力滤波器(DCAPF)与沟通有源电力滤波器,也即是咱们一般所说的有源电力滤波器(APF),都是选用自动的而不是被迫的办法或手法去吸收或消除谐(纹)波。因而直流有源电力滤波器和沟通有源电力滤波器的作业原理是相同或相近的。可是,因为效果的目标不相同,直流有源电力滤波器也有本身的特点。 三、电力滤波技能的运用 1、PPF的运用 到当前为止,高压大功率谐波管理范畴最首要的滤波办法仍然是无源电力滤波器。PPF选用LC单调谐滤波器或许高通滤波器,电感、电容接受的电压等级比电力电子开关要高得多,并且抵偿容量也要比APF大得多,因而,在高压大功率的运用场合,PPF得到了广泛运用。 2、APF的运用 依照APF的容量和运用规模可将有源滤波器分为小功率运用体系和中等功率运用体系以及大功率运用体系三大类。小功率运用体系首要是指额定功率低于100 kVA的体系,首要运用于负载和电机驱动体系。在这类运用中,一般选用技能领先的动态有源滤波器,如开关频率较高的PWM电压型逆变器或电流型逆变器,其呼应时刻相应来说一般很短,从十几微秒到毫秒。小功率的谐波管理体系运用对比灵敏,能够选用单相有源滤波器,也能够选用三相电力滤波器。当运用于单相电力体系时,选用单相有源滤波器,并且很简单经过改动电路布局完结不相同的抵偿意图。电力电子器材难以接受几百千伏的超高压,即使是最领先的半导体器材也只能接受几千伏,因而,和中等功率运用相同,因为缺少大功率高频电力器材,完结大功率的体系动态逆变器很不经济,也就约束了有源逆变器在大功率体系中的运用。有人提出选用多重化技能和相序脉宽调制技能,来处理功率和开关频率的矛盾,这是一个极好的主意,可是很难完结,并且性价比也很低。 四、电力滤波器技能的发展 1、电力滤波器的接入拓扑 电力滤波器的接入拓扑的基本方式为并联型APF和串联型APF ,并联型滤波器首要用于理性电流源型负载的抵偿,它也是工业上已投入运转最多的一种计划,但因为电源电压直接加在逆变桥上,因而对开关元件的电压等级需求较高。为战胜单独运用时面对的缺点,并联型APF常常与PF混合运用。 2、谐波检测技能 电力滤波器的抵偿效果在很大程度上依赖于能否检测到真实反映欲抵偿的谐波重量的参考信号。因而,电力滤波器规划中的关键技能之一即是找到一种可由负载电流中精确地获取谐波重量的幅值和相位的算法。这种检测办法的速度也是需要考量的重要要素。一般,谐波的检测获取技能可分为直接法和间接法两种。 (一)、基干傅立叶改换的检测办法 选用傅立叶改换(FFT)对电网电流进行核算,得到电网电流中的谐波重量。它是一种纯频域的剖析办法,其长处是能够恣意挑选拟消除的谐波次数,可是核算量大,具有较长的时刻延迟,实时性较差。 (二)、瞬时无功功率法 此办法的实时性较好,但因为检测时选用了数字低通滤波器,因而检测出的成果会有必定的延时。瞬时无功功率理论是当前电力滤波器中选用最多的一种谐波检测办法。 (三)、依据自适应的检测办法 依据自适应搅扰抵消原理,具检测精度高和对电网电压畸变及电网参数改变不灵敏的长处,但动态呼应速度较慢。其改善办法包含用神经网络完结的自适应检测法。检测精度和实时性是判断谐波检测办法的重要指标,各种检测办法都有其长处,但也都存在局限性。跟着各种谐波检测办法的不断改善,以及新的检测办法。 3、电力滤波器的电流盯梢操控战略 当精确地检测出电网中的谐波电流后,怎么操控APF主电路,使APF输出电流盯梢谐波电流改变,是电流盯梢操控战略所需完结的作业。因为谐波电流具有时变和高改变率的特点,这就需求APF电流操控器具有较快动态呼应功能和较高的操控精度,电流操控器的稳定性也是必需要思考的要素。 4、主电路布局及参数规划 当前,电力滤波器主电路首要选用PWM变流器的方式,当选用单个变流器不能满意体系容量需求时,能够选用多重化或多电平的主电路布局方式。 (一)、单个PWM变流器的主电路 布局依据主电路直流侧储能元件的不相同,能够分为电压型和电流型两种。电压型PWM变流器直流侧电容损耗较小,适宜构成大容量电力滤,也是当前干流的PWM布局。实践规划中,储能电容和接入电感的巨细对APF设备的本钱和功能有很大的影响。 (二)、多重化主电路布局方式 多重化布局是经过将多个PWM变流器串联或并联的办法,以完结运用较低开关频率,较小容量的开关器材。 (三)、多电平主电路布局方式 经过添加电力电子器材,规划多电平主电路拓扑布局,将变流器的输出由传统的两电平输出变为多电平输出。其长处是开关频率低,开关器材所接受的电压应力小,因为不运用变压器和电抗器,体积减小而功率进步。多电平主电路操控办法较为杂乱,是当前研讨和运用的方向。 (四)、参数规划 因为APF布局多样,抵偿的谐波源也多种多样,对APF的容量和谐波抵偿的功能指标也有不相同的需求。当前,关于APF主电路各项参数的规划没有一致的理论,参数的挑选过程为:首要依据被抵偿的谐波源挑选主电路布局方式。 (五)、电力滤波技能的研讨方向 怎么经过对谐波理论的进一步研讨,找出非常好的谐波检测算法是进步APF功能的有用手法;优化体系操控战略:寻求非常好的操控战略,如依据体系能量平衡的操控战略,到达对输出电流/电压的精确操控;优化电路规划:改善抵偿功能,操控体系本钱,如多电平主电路布局的研讨。这些研讨的首要意图是进步体系运转的功率,进一步削减抵偿设备的制造本钱和损耗,进步设备的可靠性和易用性,并完结一机多用。 五、结束语 电力滤波技术管理在施工生产中呈面极其重要的地位,我们不仅要努力做好各项工作,还要与其它方面协调一致、相辅相成。从而使技术工作不断得到完善和提高,为工程项目的顺利实施提供可靠的技术保障。 参考文献 [1]粟梅.矩阵变换器――异步电动机高性能调速系统控制策略研究[D].长沙:中南大学信息科学与工程学院, 2005. [2]谭甜源,罗安,唐欣,等.大功率并联混合型有源电力滤波器的研制[J]中国电机工程学报,2004 [3]姜齐荣,谢小荣,陈建业.电力系统并联补偿――结构、.原理、控制与应用[M]北京:机械工业出版社,2004. 猜你喜欢: 1. 电力技术论文范文 2. 电力技术毕业论文范文 3. 浅谈电力技术论文 4. 有关电力行业技术论文 5. 电力电气论文参考

降 耗 节 能——做好无功补偿及滤波工作的现实意义当前,我国正在号召全民建设节能型社会,中央给各级政府与企业也都确定了明确的节能目标,各种节能项目迅速发展,为社会带来巨大的效益。在众多领域的节能项目中,电力节能是关系到国计民生的重要组成部分,而在众多的电力节能产品中,无功补偿无疑是电力节能最重要的措施之一。我国从50年代起就实行了《利率电费调整办法》,把无功补偿上升到了政策、法规层面,要求全社会共同重视,强制做好无功补偿方面的工作。合理有效的无功补偿可以为电力用户与供电系统带来巨大的效益,这已是的事实。理论分析及现场实测证实,合理有效的无功补偿使输配电线路、变压器等配电设施上的有功损耗可降低35%--50% ,设备带载能力可增加20%--30%。从业内总结的无功当量概念上看,每投入1kvar低压电容器,每天可以节约×24小时= 电能。我国的电网十分庞大,无功含量也十分巨大,还在消耗着系统的大量有功电能。可见,积极有效的开展无功补偿工作,让有不合理量无功存在的用电户得到合理的补偿,让存在故障、补偿不合理的无功补偿设备恢复正常运行,“投入电容1千乏,每天节约2度电”,将为全社会和企业带来巨大的经济效益,也使能源压力得到一定的缓解。 通过对无功补偿设备现状和使用情况的调查和研究表明,大部分设备都是由开关厂做为一个附属产品提供给用户的。由于设计、控制原理、补偿方式与实际应用脱节,做为十分重要、降耗节能的无功补偿设备并没有得到应有的重视,直接导致了无功补偿设备与用户系统不匹配,补偿能力不能充分发挥,产品质量得不到有效保证,无功补偿设备起不到应有的作用,给用户和社会带来了巨大的能源、经济损失。另外,供电部门对电力用户的无功电量有一个考核,即力率调整电费。向力率(功率因数)达不到要求的电力用户收取力率调整电费。对于这些电力用户,做好无功补偿的工作,不仅会让供电系统有功损耗降低,而且其本身也得到降低线损、变损及不支出力率电费的收益,并且补偿到位的,还会有电费奖励。专业无功补偿谐波治理领域的公司,对无功补偿和谐波治理有更多的理解思考,有效解决问题:对每一个用户现场进行测量和了解,针对每一个用户进行符合现场需要的合理设计和配置,使无功补偿和谐波治理设备的能力得到最大程度的发挥,得到最大的社会效益和经济效益。 有功功率 当电能转换成其它形式的能量时,如:电流通过白炽灯发热发光,转换成热能和光能;通过电动机的转动使电能转换成机械能等,这些在能量的转变过程中做功的电能,叫做有功电能,其功率称有功功率。无功功率 在交流电力网中使用最多的电动机与变压器,在运行中要产生磁场,而电容器及空载输电线路则产生电场。交流电流在电源与电感或电容负载之间往返流动,形成电能与磁场能、电场能能量的相互交换。此电能既不做功也不消耗,这种电能称为无功电能,其功率称无功功率。无功功率绝不是无用功率:电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动;变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。功率因数(力率) 有功功率与视在功率的比值, 称为功率因数, 用 表示 =P/S力率电费 全国供用电规则规定,用户的功率因数应达到的标准为:高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户,功率因数为以上,其它100KVA及以上的电力用户和大中型电力排灌站,功率因数为以上;农业用电功率因数为以上。凡功率因数达不到上述规定的用户,供电部门会在用户使用电费的基础上按一定比例对其加收一部分电费,这部分加收的电费称为力率电费,也即是罚款。 供用电政策 鉴于电力生产的特点,用户用电功率因数的高低,对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和提高电能质量有着十分重要的影响,为了提高用户的功率因数,为提高供、用电双方的社会及经济效益,制订了《功率因数调整电费》。力率电费调整办法 全国供用电规则规定,凡是功率因数达不到上述规定的用户,供电部门对其加收一部分电费——力率调整电费;如果功率因数超过上述规定的用户,供电部门会对其减收一部分电费——奖励电费。具体按照《功率因数调整电费办法》执行。 高压计量的用户: 力率电费=(电度电费+基本电费)×罚款比例 奖励电费=(电度电费+基本电费)×奖励比例 低压计量的用户: 力率电费=电度电费×罚款比例奖励电费=电度电费×奖励比例电度电费是指动动力电费,不包括照明电费,照明不参与力率考核。高压计量的用户当变压器的容量超过315KVA时收基本电费。基本电费是按变压器容量来收取的。由此可见,《力率电费调整办法》是用电管理部门督促电力用户做好无功补偿的促进手段,做好无功补偿工作对供、用电双方都有巨大的经济效益。 以为标准值的功率因数调整电费表减收电费(奖励比例) 增收电费(罚款比例)实际功率因数 月电费减少% 实际功率因数 月电费增加% 实际功率因数 月电费增加% ~ 功率因数自及以下,每降低电费增加2% 表二 以为标准值的功率因数电费调整表减收电费(奖励比例) 增收电费(罚款比例)实际功率因数 月电费减少% 实际功率因数 月电费增加% 实际功率因数 月电费增加% ~ 为什么要进行无功补偿 负载需要的大量无功是从哪提供的呢?这些负载所需要的无功功率是由发电厂提供的,也就是说发电机在工作时会向系统提供有功电能,同时对有无功需要的负载提供相应的无功电能。发电机运行时必须要满足无功功率输出。当系统中无功功率需求增大时,如果不在系统人为地安装无功补偿装置,发电厂要通过调相的方式来加大无功功率输出,由于发电机的容量是一定的,那么就势必要减少有功功率的输出量,也就是为满足用电负荷无功功率的需求,降低发电机的有功功率输出能力;为满足用电质量的要求,发电机、供电线路和变压器的容量需增大,这样不仅增加供电投资、耗费资源、降低设备利用率,也将增加输、配电网络的有功电能的损耗。为了消除上述的弊端,我们在供电系统中负载需要无功较大的点投入相应的电容器来为感性负载提供无功功率,这样就极大的减轻了发电厂的无功供给压力,使无功功率就地提供,减少了无功电流在庞大电力网络中流动产生的有功损耗,并降低了用电户的变压器有功损耗。用户装设无功补偿装置,并随其负荷和电压变动及时投入或切除电容器,同时用户的功率因数达到相应的标准,避免供电部门加收力率电费,补偿到位的,还有奖励电费。因此,无论对供电部门还是用电部门,对无功功率进行自动补偿以提高功率因数,对节约电能、提高电能质量、降低用电部门的用电费用都具有非常重要的意义。 补偿无功功率,提高功率因数(如下图所示) 式中:P——有功功率,KW S1——补偿前的视在功率 S2——补偿后的视在功率 Q1——补偿前的无功功率 Q2——补偿后的无功功率 Φ1——补偿前的功率因数角 Φ2——补偿后的功率因数角 由图示可以看出,在有功功率P不变,无功得到补偿以后(补偿容量 ),功率因数角由Φ1减少到Φ2,电源提供的电功率由S1降低到S2;COS >COS ,提高了功率因数,降低了电源提供的电功率,减少了有功损耗。合理的补偿可以有效的降低系统电流,以系统自然功率为例,如通过补偿装置将系统功率因数提高到接近1的水平,系统电流将下降30%左右,即线路和变压器的有功损耗可降为P=I2R=(1-30%)2R=,即线路和变压器可变有功损耗可降低51%。 通过下列公式可计算线损和变损降低率:变损(或线损)降低率= 用电企业的自然功率因数一般在左右,功率因数从提高到以上线损降低率和变压器的可变有功损耗降低率如下表:cos 1线损降低率 46% 48% 49% 51%变损降低率 46% 48% 49% 51% 增加电网的传输能力,提高设备利用率 由于补偿装置可以有效的降低系统电流和视在功率,故可以有效的降低电网建设中所有相关设备的容量,从而降低电网建设中的投资、节省资源。功率因数在左右的系统,由于有效的补偿可使系统电流下降30%,即提高发电厂、变配电设施30%的带载能力。 改善电压质量 由于系统存在的大量感性负载将造成供电线路电压降低的损失,尤其在供电线路末端更为严重,通过合理的补偿可以有效的缓解线路压降,改善电能质量。 线路中的电压损失 的计算公式如下: ×10-3式中:P——有功功率,KW U——额定电压,KV R——线路总电阻, Q——无功功率,KVAR ——线路感抗, 由于系统的感抗远大于电阻,从上式中可以看到,无功的变化会引起电压产生很大的变化。线路中,无功功率Q减小以后,电压损失也就减少了。对于供电线路末端电压一般较低,可通过增加无功补偿装置来提升线路末端电压。节约电费支出 通过合理的补偿,,使计量点的功率因数达到国家标准的要求,可以消除力率电费,从而使电力用户电费支出大幅度降低。无功就地平衡,减少线路中无功电流的流动,是降低线路有功损耗最有效的方法。如果用户在负荷的终端做补偿,流过用户线路和变压器的电流会相应的降低,有功损耗与电流的平方成正比,线路和变压器的有功损耗会有明显的下降,且功率因数得到显著提高。供电政策中关于谐波部分要求由于现代电力电子设备的广泛使用,产生谐波的设备、设备种类、数量巨增,使得供用电系统中的谐波含量大量增加。电子电力装置 电力电子设备是电力系统中数量最大的谐波源,这种装置的主要类型是多相换流装置,包括整流器(交变直)、逆变器(直变交)和变频装置、三相交流调压器等,换流装置的特征谐波次数为HC=kp±1,k为任意正整数,p为换流装置的脉动数。变频装置 变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成分很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。一般变频装置的特征谐波次数为5、7次。 电弧炉、电石炉 通常所谓的电弧炉是指交流电弧炉,用于钢铁冶炼。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网,其中主要是2~7次谐波,平均谐波畸变率可达基波的8%~20%,最大可达45%。气体放电类电光源 节能灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性可知,其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们给电网制造了大量的奇次谐波电流。虽然单体功率小、产生的谐波量有限,但其庞大的数量,使之产生的谐波污染不容忽视。 家用电器 电视机、录相机、计算机、调光灯具等,因具有调压整流装置,会产生奇次谐波。另外,工厂中常用的电焊机等也会产生大量的谐波。谐波的危害对供配电线路的危害 供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用继电保护,保证线路与设备的安全运行。但由于谐波的干扰,保护不能全面有效地起到保护作用,甚至产生误动或拒动。谐波严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。 影响电网的质量 电力系统中的谐波使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相四线配电线路中,3的整数倍谐波在中性线上叠加,使中性线的电流值超过相线上的电流。另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而造成有功损耗,降低电网电压,占用电网的容量。 对电力设备的危害 对电力变压器的危害 谐波使变压器的铜耗增大,其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大,这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加,谐波使电压的波形变得越差,则磁滞损耗越大。除此之外,谐波还导致变压器噪声增大,变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的。 对电力电缆的危害 随着谐波次数升高,频率上升,使电缆趋肤效应明显,导致导线的有效截面积变小,交流电阻增大,增加导线的有功损耗。另外,电缆的电阻、系统母线、线路感抗与系统串联,提高功率因数用的电容器、线路的容抗与系统并联,在特定条件下可能发生谐振。 对电动机的危害 谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场,形成与电动机旋转方向相反的转矩,起制动作用,从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流,当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动,发出很大的噪声。对低压开关设备的危害 对于配电用断路器、漏电断路器、电磁接触器、、热继电器来说,受谐波电流的影响,在工作中都有可能产生误动作。对弱电系统设备的干扰 对于计算机网络、通信、有线电视、楼宇自动化等弱电设备,电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应传导方式耦合到这些系统中,产生干扰。其中电磁感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比,传导则通过公共接地耦合,有大量不平衡电流流入接地极,从而干扰弱电系统,使之不能正常工作。另外,谐波还能影响电力测量的准确性、对人体造成有害影响等等。谐波电流,特别是3次(及其倍数次)谐波侵入三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组发热。对Y形连接中性线接地系统中,侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线电流巨增、使中性线发热。由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加。同时变压器铁芯由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。《中华人民共和国电力法》规定:“用户用电不得危害供电、用电安全和扰乱供电、用电秩序”。《供电营业规则》中规定:用户的非线性阻抗特性的用电设备接入电网运行,所注入电网的谐波电流,引起波形畸变超过标准时,用户必须采取措施予以消除。根据国家标准GB/T14549-93的规定,注入考核点的谐波电压和谐波电流畸变率应满足国家标准的要求。 ★ 公共电网谐波电压(相电压)限值电网标称电压(KV) 电压总谐波畸变率(%) 各次谐波电压含有率(%) 奇次 偶次 及以上 注入公共连接点的谐波电流允许值标准电压(kV) 基准短路容量(MVA) 谐波次数及谐波电流允许值 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 18 100 43 34 21 34 14 24 11 11 16 13 10 100 26 20 13 20 15 6.4 250 15 12 12 500 16 13 13 750 12 谐波的治理1) 在谐波源处装设无源调谐滤波装置,吸收谐波电流,有效地减少谐波对电力网及用电设备的影响。2)加装有源滤波装置,向电网注入与谐波电流相位相反、幅值相同的电流,来抵消电网中的谐波,从而达到消除谐波的目的。3)加装静止无功补偿装置(SVC),对系统、负荷无功功率进行快速动态补偿,改善功率因数,抑制不平衡电流产生,并滤除谐波源产生的谐波。4)改造谐波源,优化电力设备的结构设计和工艺,降低电力电子设备产生的谐波量。关于谐振由于电力系统中存在大量非线性负荷,根据并联电容器组和谐波源的位置,电容器组(容抗) 和系统等效电路(感抗)之间会出现串联谐振或并联谐振。当系统在基波的状况下,由于系统的容量很大,所以阻抗很小。而我们补偿的电容器在低压侧一般几百千乏,高压侧不过几千千乏或上万千乏,容量比较小,阻抗较大,远不能构成谐振条件:nXL=XC/n n=1 因此,在基波状态下,不会产生谐振。 但在谐波状况下,随着频率的变化,系统和电容器的阻抗均发生变化。系统感抗大增,而电容器装置的容抗大减,一旦达到nXL=XC/n 即nωL=1/nωC, ω=2πf 其中n为谐波次数。满足谐振条件,就会产生谐振。也就是说,无论功率因数是否为1,在谐波状况下都有可能产生谐振。这种谐振会使谐波电流放大几倍甚至几十倍,会对系统、特别对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁,常常使电容器和电抗器烧损。避免谐振最常用的方法是选用适当串联电抗率的电抗器与电容器相串联,调谐的谐振频率低于电力网络中含有的最低次谐波的频率,这样,无论是串联谐振还是并联谐振都可有效的避免。总之,经济有效的无功补偿、滤波装置,不仅会使输变电系统节约大量的有功电能,还能使用电户节约力率电费的支出,并能使电力网络中的电能质量得到很大的改善,使有功损耗减少,消除对其它用电器的干扰,利国利民。

有关无功功率研究的论文

无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此,粗略的说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端的电压有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现;为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率,大多数负载也需消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然,这些无功功率如果都要有发电机提供并经过长距离传送是不合理的,研究证明,无功功率的增加会引起电网传输电压下降。因此,需要在消耗无功功率的地方产生无功功率,以保证供电质量。希望能够帮助你.

我也是这个专业的,去年写的论文,记得当时还是找铭文网的老师帮忙的,很不错,从开题报告到最后的修改定稿,帮我省了好多事,老师一会让我改任务书,一会让我给他看修改的稿件,铭文网的王老师都不厌其烦的帮我弄好,搞得我都不好意思了。如果想咨询这方面的文章,可以参考下哦。~嘻嘻

为了提高矿热炉供电系统的功率因数,本文研制了矿热炉低压无功补偿控制器。它能实时在线采集电网电压电流,计算出有功功率、无功功率、视在功率、电网频率、功率因数等参数,通过复合开关投切补偿电容器组实现无功功率的补偿。课题内容主要包括无功功率补偿相关理论分析、复合开关控制研究、控制器硬件设计和软件设计四部分。论文首先从理论上推导了各个电网电量参数的计算过程,分析了通过并联电容器来实现无功功率补偿基本原理,同时讨论了无功补偿三种方式的优缺点及无功补偿的控制依据。之后通过比较机械式投切开关、电力电子开关和复合开关的优缺点,得出复合开关是电容投切比较理想的开关。硬件电路设计采用ATmega48作为核心处理芯片,设计了电源模块电路、信号采样调理电路、投切控制电路、节点温度监控电路以及通讯模块电路等芯片外围电路,充分利用ATmega48内部集成的A/D、UART、定时计数器等嵌入式功能模块。设计了基于CAN工业通信总线和RS485总线,为现场监控与远程监测提供了方便,提高了控制器的适用性。在软件设计方面,编写了基于ATmega48的下位机程序,主要包括用统计算法来获得电量参数、智能化的投切控制程序设计及通信程序设计。电网参数采集程序主要是对电流电压进行AD采集,并计算出功率因数等参数。投切控制程序实现双向可控硅和真空接触器按照一定的投切顺序完成补偿电容器的投切。通信程序实现将实时参数传送至上位机,同时完成接收上位机的投切指令等功能。研制的控制器在实验室进行了关键参数的测试实验,各项技术参数都基本符合设计要求,控制器已经投入实际使用,实践结果表明:该控制器能动态快速的进行投切控制,及时对矿热炉无功功率进行补偿,各项功能发挥正常

第一讲:基础知识一、为什么要进行无功补偿?交流电力系统需要电源供给两部分能量,一部分用于作功而被消耗掉,这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能,我们称之为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有作功,有电能转换为磁能,再有磁能转换为电能,周而复始,并没有消耗,这部分能量我们称之为“无功功率”。无功是相对于有功而言的,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中,除了负荷无功功率外,变压器和线路上的电抗上也需要大量的无功功率。在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后,可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。也即减少无功功率在电网中的流动,因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗,改善电网的运行条件。这种做法称为“无功补偿”。无功功率的定义 国际电工委员会给出的无功功率的定义为:电压与无功电流的成积。 QC=U×IC 其物理意义为:电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。(插入讲解电感元件及电容元件)电磁(电感)元件建立磁场占用的电能,电容元件建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电压超前于电流90℃.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的原理。(电容元件、电感元件均为动态元件,电容元件的电流是电压与时间的导数关系, ,电感元件的电压是电流与时间的导数关系, )矢量图: 我们将每一瞬间电感上的电压与电感电流IL相乘得到电感的功率曲线PL(图a),同样的,将电容上的电压与电容电流IC相乘得到电容的功率曲线PC(图b)。 如图(a)所示,功率在第二个和第四个1/4周期内电感在吸收功率,并把所吸收的能量转化为磁场能量;而在第一和第三个1/4周期内电感就放出功率,储存在磁场中的能量将全部放出。这时电感好象一个电源,把能量送回电网。磁场能量和外部能量的转化反复进行,电感的平均功率为零,所以电感是不消耗功率的。 如图(b)所示,在电容中,在第一个1/4周期内,电容在吸收功率进行充电,把能量储存在电场中。在第二个1/4周期内电容则放出功率,原来储存在电场中的能量将全部送回给外部电路。第三和第四个1/4周期内各重复一次。 电容的充电和放电过程,实际上就是外部电路的能量和电容的电场能量之间的交换过程。在一个周期内,其平均功率为零,所以电容也是不消耗功率的。 我们注意到:在第一个1/4周期中,当电压通过零点逐渐上升时,电容开始充电吸收功率,电感则将储存的能量放回电路。而当第二个1/4周期,电感吸收功率时,电容放出功率。第三和第四个1/4周期又重复这样的充放电循环过程。 因此,电容和电感并联接在同一电路时,当电感吸收能量时,正好电容释放能量;电感放出能量时,电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率,可以由电容器的无功输出得到补偿,因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。 二、功率因数1、功率因数的定义:功率因数等于网络的电压比电流超前的相位差的余弦。2、提高功率因数的意义: (1)改善设备的利用率因为功率因数还可以表示成如下形式:COSφ= = 其中U―――线电压,kVI―――线电流,A可见,在一定的电压和电流下,提高COSφ,其输出的有功功率越大。发电机、变压器等电力设备在设计时均有一定的电压有效值U和电流有效值I,即设备需在一定的额定电压及额定电流下运行。根据P= UIcosφ,若功率因数较低,则发电机发出的有功功率或变压器通过的有功功率P较低,即设备容量得不到充分应用。(2) 提高功率因数可以减少电压损失电力网电压损失的公式可以求出:△U=△UR+j△UX = 从以上公式可以看出,影响△U的因素有四个:线路的有功功率P、无功功率Q、电阻R和电抗X。如果采用容抗为XC的电容来补偿,则电压损失为:△ U= 功率因数低,Q就大,△U就增大,受电端的电压就要降低。在电压低于允许值时,将严重影响电动机及其它用电设备的正常运行。特别是在用电高峰时,因为功率因数低,将出现大面积地区电压降低,严重影响工农业生产的正常进行。故采用补偿电容提高功率因数后,电压损失△U减少,改善了电压质量。(3) 提高功率因数可以减少线路损失据有关资料,目前全国有近20GA的高耗能变压器在运行,一些城网高耗能配变变压器占配变变压器总数的50%。许多城网无功功率不足,调节手段落后,造成电压偏低,损耗增大。1995年全国线损率高达%。通过多方面的努力,1997年全国线损率才达到%。与一些发达国家相比,我国线损率约高出2~3个百分点。据统计,电力网中65%以上的电能损耗在10kV以下的配电网中损耗的,因此配电网中的减少线路损失非常重要。当线路通过电流I时,其有功损耗为:△P=3I2R×10-3(kW)或 △P=3( R×10-3=3 ( )×10-3(kW)有以上公式可见,线路有功损失△P与cos2φ成反比,cosφ越高,△P越小。(4) 提高电力网的传输能力视在功率与有功功率成下述关系: P=Scosφ可见,在传送一定功率P的条件下,cosφ越高,所需视在功率越小。 综上所述,提高功率因数是必须的。但是功率因数的提高是整个网络的事,必须提高电网各个组成部分的功率因数,才能充分利用发电、变电设备的容量,减少网损,降低线路的电压损耗,以达到节约电能和提高功率因数的目的。(插入讲解功率因数的目标及力率收费)1、对功率因数的要求除电网有特殊要求的用户外,用户在当地供电企业规定的电网高峰时负荷的功率因数应达到下列规定:100KVA及以上高压供电用户的功率因数为以上。其它电力用户和大、中型电力排灌站、泵购转售电企业,功率因数为以上。农业用电,功率因数为以上。2、功率因数调整电费 我国执行得电价结构为两价结构,但实际上是包括基本电费、电量电费和按功率因数调整电费三部分。发、供电部门,除了供给用户得有功负荷之外,还要供给用户以无功负荷。鉴于电力生产得特点,用户功率因数得高低,对电力系统发、供、用电设备得充分利用,有着显者得影响。为了合理地使国家地能量资源,充分发挥发、供电设备地生产能力,我国专门制定了《力率调整电费办法》,按照功率因数调整电费。《力率调整电费办法》适用于实行两部电价制大工业用户地生产用电。按功率因数调整电费地收取办法是:(1) 按照规定地电价计算出当月地基本电费和电量电费。(2) 再按照功率因数调整电费表所订地百分数增减计算。如下表1和2所示。(3) 计算用户功率因数采用加数平均值,即以用户在一个月内所消耗的有功电量W和无功电量Q进行计算,即:cosφ= 如果用户的平均功率因数在功率因数调整电费表所列数字之间,以四舍五入计算,如为,为。表1 减免功率因数电费表月平均功率因数 全部电费地减少( %) 0 表2 增收功率因数电费表平均功率因数 增收( %) 平均功率因数 增收( %) 10 11 12 13 14 15 备注 自以下,每降低,增收全部电费地2%3、举例说明改善cosφ能给用户带来经济效益。【例1】 某10kV煤矿企业电力用户原来功率因数为cosφ1=,视在功率为3150kVA,年用电时间T=3000h,收费按两部电价,试确定:(1) 该用户得年支付电费。(2) 欲使功率因数提高到,需装设得补偿容量。(3) 按许继目前的电容器补偿装置,分情况做出方案,并计算出投资费用(投资按每年10%回收)。求安装补偿装置后,企业所获得的年效益。解:(1) 补偿前用户年支付电费:1) 基本电费。按最大负荷收取,每kVA负荷收取值为180元/年,故:FJ1=180×3150=567000(元)2) 电量电费。每为元,故FD1=××3000= (元)3) 用户的总支付电费为:FZ2=567000+(元)4)当功率因数为时,增收功率因数电费为全部电费的5%,则增收的电费为:FZZ=2048287× (元)5)用户实际缴纳电费为:FZ1总= FZ2+FZZ=2150701(元)(2) 补偿容量计算:已知cosφ1=,cosφ2=,则 P1=Scosφ1=3150×(kW) Q=P( - ) =( - )=1307(kvar)需补偿1307kvar,考虑各方面因素,总补偿容量按1500kvar考虑。(3)按许继目前的产品做出配置方案并计算补偿后年支出费用:方案:一次性投投切方案。此方案用于整体系统负荷变化不大的情况。主要配置元件为:(此方案仅考虑系统存在5次7次谐波情况,用6%串联电抗器抑制系统谐波) TBB10-1500kvar配置如下:序号 名称 型号 数量 单位 备注1 隔离接地开关 GN24-12D1/630 1 只 2 铁心串联电抗器 CKSC-90/10-6 1 台 3 高压并联电容器 BFM11/ -250-1W6 台 4 熔断器 BRW-12/60P 6 5 氧化锌避雷器 HY5WR-17/45 3 只 6 放电线圈 FDGE8-11/ -1. 7-1W3 只 7 带电显示器 DXN-12T 1 只 8 放电指示灯 AD11-22/21 3 只 9 电磁锁 DSN3 3 只 10 铝母线、绝缘子等附件 1 套 11 电容器柜体骨架 1 套 按此种方案预计投入资金约为:10万元。1) 补偿后的视在功率和基本电费为:SB = =2487(kVA)FJ2=180×2487=447660 (元)2) 电量电费。每为元,故FD2=××3000=(元)3)支付资产折旧费用: Ff=100000×(元)4) 用户的总支付电费为:FZ2=447660++10000=1938947(元)5)当功率因数为时,减免功率因数电费为全部电费的%,则减免的电费为:FZZ=1938947× (元)6)用户实际缴纳电费为:FZ2总= FZ2-FZZ=1890474(元)7)补偿后的经济效益分析:△F=FZ1总-FZ2总=2150701-1890474=260227(元)结论:有以上分析得在装设无功补偿装置后,一年少交电费约为26万元,节省的费用完全可以上购买以上方案中的补偿设备,并且大有结余。【例2】 配电网无功补偿算例。(1) 无功补偿的原理。在电网中,线路或变压器的可变功率损耗为: P=3I2R×10-3= R×10-3 当负荷功率因数由1降至cosφ时,有功损耗将增加的百分数为:δP%=( -1) ×100%因此,提高负荷的功率因数与降低线损的关系为:δP%=(1- )×100%下图表示一个主变容量为15000kVA的35kV变电所,单回路供电的电力网,单回35kV供电线路至35 kV变电所,期间T接一个电力排灌站,根据有关负荷数据如下: Ⅰ段视在功率Sjf1=.Ⅱ段视在功率Sjf2=.在未装补偿前,该变电所主变功率因数为,此种情况:Ⅰ段线路的全年损失电量为:△A1= ×R1×24×365=570×103()Ⅱ段线路的全年损失电量为:△A1= ×R2×24×365=1440×103()整条线路的全年损失电量为:△A=△A1+△A2=570×103+1440×103=2010×103()若在该变电所10kV侧加装3000kvar的补偿后电容器,主变的功率因数将由提高,可使线损降低值为:δP%=(1- )×100%=(1- )×100%=32%即加装3000kvar的补偿后,可使线损下降32%,即减少损失电量为△ A,=δP%△A=32%×2010×103=(万)(2) 经济效益分析。从前面的计算中可知,每年可减少损失电量万,其效益究竟有多大,可参考现行电价估算如下:1) 全年直接减少损失,增加纯利润M=×=(万元)2) 力率调整由罚到奖,增加纯收入.补偿前该线路全年总电量A1=×106×8760××10-3=(万)由于功率因数为,低于,故应罚力率调整款×8760×(万元)补偿后 A2=×106×8760××10-3=(万)由于功率因数为,大于规定的,故奖励万元.实际增加纯收入A= A1+A2=(万元)合计增收:M+A=(万元)综上所述:投资20多万元,一年就能获得万元的收入.不仅4个月就能收回投资,而且取得长久的明显的经济效果.所以说,无功补偿,功在电网,利在自己.三、无功补偿方式无功补偿原则 全面规划、合理布局、 分级补偿、就地平衡无功补偿方法 集中补偿与分散补偿相结合 高压补偿与低压补偿相结合调压与降损相结合 配电网中常用的无功补偿方式为:1、分组补偿在系统的部分变、配电所中,在各个用户中安装无功补偿装置;2、分散补偿在高低压配电线路中分散安装并联电容机组;3、就地补偿在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器,进行集中或分散的就地补偿。四、补偿容量的选择(1)按公司计算:Qc=P )其中:Qc-所需安装的并联电容器容量kvar; P-最大负荷月的平均有功功率kW; cosψ1-补偿前功率因数;cosψ2-补偿前功率因数;(2)在不具备计算条件时,电容器的安装容量按变压器容量的10%~30%确定。(3)单台感应电动机的就地补偿; 在进行无功补偿时,有时采取对单台感应电动机进行个别补偿,这时不能用上面介绍的方法选择电容器,也不能简单以负荷作为计算的依据,因为如果按照电动机在负荷情况下选择电容器,则在空载时就会出现过补偿,即功率因数超前,而且当电动机停机切断电源时,电容器就会对电动机放电,使仍在旋转着的电动机变为感应发电机,感应电势可能超出电动机额定电压的好多倍,对电动机和电容器的绝缘都不利。因此单台电机个别补偿时电容器的容量应按照不超过空载电流的倍进行选择,即: QC1≤ UeI0 其中:Qc-所需安装的并联电容器容量kvar; Ue-电动机额定电压kV; Io-电动机空载电流A ;(4)安装容量与输出容量的关系为保证补偿电容器安全、稳定、可靠运行,我们必须在补偿电容器前加串调谐电抗器,而补偿电容器在串接电抗器后,输出容量和安装容量的关系应依下式计算:五、功率因数cosφ与效率η得区别:电动机和变压器得效率η是指其输出有功功率与输入的有功功率的比值。用效率的概念来说明电动机或变压器的有功损耗。功率因数cosφ是用来说明在电网和设备之间往复振荡的电场或磁场能量有多少,功率因数越高说明在电网和设备之间往复振荡的能量越少。 第二讲:设计基础目录第一节:元件的设计选型第二节:电气接线第三节:成套设备的保护第四节:电容器组投切方式的选择第一节:元件的设计选型1 电容器 电容器做为无功补偿的重要元器件,应用于1kV以上的工频电力系统中,用来提高系统的功率因数,改善电压质量,降低线路损耗,充分发挥发电、供电设备的效率。产品以铝箔为极板,烷基苯浸膜纸(WF)、二芳基乙烷浸膜纸(FF)复合,二芳基乙烷浸全膜(FM)、苄基甲苯全膜为介质,采用卷绕式元件经串、并联后压制制成,电容器箱体内充满浸渍济。一般有单相、三相、集合式等多种分类。单相电容器: BAM11/ —200—1WR 内置放电电阻 户外 单相 额定容量 额定电压苄基甲苯浸渍的聚丙烯薄膜全膜介质并联集合式电容器: BAMH11/ —1200—1×3W三相集合式,采用内熔丝保护(BFM表示二芳基乙烷浸渍的聚丙烯薄膜全膜介质)了解集合式电容器及全膜电容器:集合式电容器是将单台壳式电容器经串并联后装入大油箱内并充以绝缘油制成。1996年已占到高压并联电容器年产量的20%。其优点是结构紧凑占地面积小,接头少,安装和运行维护工作量很小。为克服容量不能调整的缺点,后来又开发了可调容量的集合式电容器,按照容量调整范围划分有50%/100%和两类产品。由于单元壳式电容器完全浸入绝缘油中,防止了单元壳式电容器的外绝缘发生故障。单元壳式电容器内部配有内熔丝,少量元件损坏后由熔丝切除,整台电容器仍可继续运行。缺点是含油量大,外壳大油箱易存在渗漏油,故障损坏后需返厂修理所用时间较长,单位容量造价较高。关于集合式电容器有两个问题需要注意: (1)为避免大容量集合式电容器发生相间短路故障时造成严重后果,容量超过5000kvar的集合式电容器必须做成三相分体结构,即一相一台。 (2)集合式电容器的引出套管外绝缘爬电比距必须≥(相对于系统最高运行电压),以保证其绝缘强度。 箱式电容器是在集合式电容器基础上发展起来的一种电容器,与集合式电容器的不同之处是内部单元电容器没有外壳,直接浸入绝缘油中,外壳大油箱采用波纹油箱或带金属膨胀器,与外部大气完全隔离。同集合式电容器相比,外壳体积和内部含油量进一步减少,以西安电力电容器厂3000kvar产品为例,箱式电容器比集合式电容器外壳体积减少,重量减少。由于材料用量减少,价格比集合式电容器要低。缺点是内部元件发生故障由内熔丝切除后,会对大油箱内的绝缘油造成污染。全膜电容器具有损耗低、发热量小、温升低、体积小、重量轻的优点。国产全膜电容器自1986年开始生产以来,经过不断改进完善,质量已趋于稳定,在可靠性方面已经好于部分进口产品。自1995年以来产量逐年大幅度增长,已有多家产品通过了两部鉴定。同国外先进产品相比,差距主要表现在比特性上,材料消耗是国外先进产品的两倍。既便如此,同膜纸复合介质产品相比体积、重量均大幅度下降。以桂林电容器厂100kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降,重量下降。集合式产品以锦州电容器厂3000kvar产品为例:全膜产品比膜纸复合介质产品体积下降55%,重量下降。箱式电容器采用全膜产品后可取消散热器。最近,电容器制造业制订了关于加速发展国产高压全膜电容器的若干措施,必将进一步提高国产高压全膜电容器的质量。因此,新增电容器应全部采用全膜产品,浸渍剂优先选用苄基甲苯(M/DBT)和SAS—40。

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进入二十一世纪以来,我国的电力发展取得了举世瞩目的成就,为我国的经济社会发展作出了重大贡献,这得益于电力技术的快速发展。下文是我为大家搜集整理的关于电力技术论文参考的内容,欢迎大家阅读参考!电力技术论文参考篇1 浅析电力技术监督管理 摘要 电力企业的技术监督管理作为电力企业管理中的重要组成部分,对整个企业技术监督的发展以及企业管理的发展都有着重要的影响作用。笔者联系我国电力技术监督管理的发展现状,结合自身工作经验,对电力技术监督管理的问题进行论述,主要突出电力技术监督管理的对策,更好促进电力企业的发展。 关键词 电力企业;技术监督;管理创新 技术监督作为企业生产中的重要组成部分,是企业管理中不可忽视的内容。作为国家重要战略资源管理的电力企业,其技术监督管理更是面临着更高的要求。电力企业一直坚决执行国家的相关管理方针和政策,贯彻电力行业的相关规定,不断建立和完善企业技术监督管理体系,注重企业技术监督管理工作人员综合素质的提高,尽力完善企业技术监督管理综合评价体系,确保企业技术监督管理的全面健康发展。在我国社会不断发展进步的背景下,电力企业面临着节能减排的高效要求,因此,电力技术监督管理工作也要求电力技术向着更低能耗的方向发展。立足于这样的趋势下,笔者作为一名电力企业工作人员,更加体会到技术监督管理的创新要求,因此,下面将对电力技术监督管理进行系统论述,主要突出其创新内容。 1 电力企业技术监督管理工作的发展现状 在我国社会不断发展进步的趋势下,我国电力行业的发展取得了一定的成绩,也还存在一定的缺陷,下面,笔者将对我国电力企业技术监督管理的现状进行论述。 电力企业不断重视企业技术监督管理工作 电力企业作为生产电能的重要产业,其生产出来的产品质量和安全系数都是备受关注的问题。在国家不断加强管理,社会不断加强监督的趋势下,电力企业也更加注重企业技术监督管理的发展了。在电力企业不断重视技术监督管理发展的背景下,企业技术监督管理得到很快发展。 电力企业的安全生产和经济效益相适应 安全生产与企业的经济效益是相互制约、相互影响的,只有在安全生产的前提下才能实现企业的经济效益,也只有确保了企业的经济效益,才能为企业安全生产提供有效保障。企业技术监督管理是保证企业安全生产的重要手段之一,在企业技术监督管理不断发展的条件下,企业的安全生产也得到了长足进步,使得企业的安全生产与经济效益得到平衡。 电力行业之间的技术监督得到协调发展 在社会不断发展的条件下,电力行业与其他行业之间的联系也不断密切了,因此,电力行业的技术监督不仅仅是电力行业自身的工作,也是电力行业与其他行业之间一起面临的工作。在电力技术监督不断发展的趋势下,电力行业与其他行业之间的技术监督也更加联系密切,并且促进了与其他行业之间的技术监督协调发展。 2 如何促进电力技术监督管理工作的发展 不断建立和完善企业技术监督管理体系 由于条件的限制,很多电力企业的技术监督管理体系还在不断探索建立和完善过程中,还没有形成完善的技术监督管理体系,因此,不断建立和完善电力企业技术监督管理体系是尤为重要的。笔者在认真调查的基础上,联系自身工作经验认为,电力技术监督管理可以建立起包括技术监督三级网络和技术监督管理部门以及技术监督深化扩展的技术研究部门的管理体系。其中,技术监督三级网络可以由电力企业的专业技术监督工作团队来担任;而电力技术监督管理部门可以由电力企业的发电运营部、项目管理部和技术监督管理的归口部门来承担,主要任务是理清三级技术监督网络的工作内容和范围,根据国家的相关规定和监督管理标准监督企业技术监督管理工作的开展,保证企业技术监督管理目标的有效实现;技术监督的研究部门主要有企业的研究部门来承担工作任务。 制度适合企业自身的技术监督标准,确保企业技术监督管理按标准进行 任何企业的技术监督管理工作都应该有相应的标准来严格要求管理工作,所以电力企业也不例外,作为国家的重要战略资源,电力的技术监督管理更是应该按照具体的标准来保证工作的顺利进行,因此,笔者提倡电力企业建立适合企业自身的技术监督管理标准。电力企业技术监督管理标准应该对发电公司的技术监督工作进行全面的界定,划清技术部门的各项职责和权限,并对企业技术监督进行全面合理的评价,确保企业技术监督管理目标的实现。 推动电力技术监督管理的信息化发展 在全球信息化不断发展的趋势下,众多企业技术监督管理都向着信息化迈进,为应对时代发展的趋势,电力企业技术监督管理也应该向着信息化发展,不断推动技术监督管理的规范化、信息化体系建设。企业根据自身发展的现状,结合企业技术监督管理模式,在企业实行按照级别管理的责任制,实现数据的有效及时管理和资源的共享。在企业技术监督管理目标指导下,促进企业技术监督信息发布平台的建设,为企业技术监督管理提供更加科学合理的支持。笔者认为电力企业的技术监督管理信息系统可以分为两个层级,即电力公司的技术监督管理信息系统以及发电公司的技术监督管理信息系统。两个层级的主要工作任务各有不同,电力公司的技术监督管理主要是对结果进行管理,而发电公司的技术监督管理则主要是完成对过程进行管理。 3 结论 在我国不断强化和谐发展战略的趋势下,电力企业也面临着更艰巨的挑战,要向着更加节能环保的方向发展。电力技术监督管理在电力企业中发挥着重要的作用,对电力企业的管理有着深刻的影响作用。笔者在文中论述了电力企业技术监督管理的发展现状,并结合自身工作经验提出了促进电力技术监督管理发展的对策。 参考文献 [1]肖云莲,王敏.做好电力技术监督的措施[J].云南电力技术,2006(1). [2]洪波,魏杰.用信息化手段建立新型电力技术监督管理体系[J].云南电业,2007(7). [3]胡青波.电力技术监督现状与发展的思考[J].天津电力技术,2004(1). 电力技术论文参考篇2 浅论电力滤波技术 【摘要】本文以电力滤波器的基本原理为分析对象,并对电力滤波技能的运用进行了阐述,最后对电力滤波器技能的发展进行了探讨。 【关键词】电力,滤波技术,探究 一、前言 电力滤波技术管理工作的主要任务是运用科学的方法建立技术管理体系,完善电力滤波技术,卓有成效地开展技术工作。 二、电力滤波器的基本原理 一般来说,谐波是沟通体系中的概念,而纹波是关于直流体系来讲的,二者有差异,更有联系。沟通滤波,是期望滤除工频(基波)重量以外的一切谐波重量,确保电源的正弦性。沟通体系的电流畸变首要是由非线性负载导致的。而直流滤波,是期望滤除负载中直流重量以外的一切纹(谐)波重量,这些纹(谐)波重量首要是由直流电(压)源(一般是由沟通电源整流取得)中的纹波电压重量在负载中导致的。而经过傅里叶剖析可知,直流体系中的纹波重量也是由各次谐波重量构成的。在这个意义上讲,沟通体系和直流体系中按捺谐波的意图是相同的:按捺不期望在电源或负载中出现的谐波重量。直流有源电力滤波器(DCAPF)与沟通有源电力滤波器,也即是咱们一般所说的有源电力滤波器(APF),都是选用自动的而不是被迫的办法或手法去吸收或消除谐(纹)波。因而直流有源电力滤波器和沟通有源电力滤波器的作业原理是相同或相近的。可是,因为效果的目标不相同,直流有源电力滤波器也有本身的特点。 三、电力滤波技能的运用 1、PPF的运用 到当前为止,高压大功率谐波管理范畴最首要的滤波办法仍然是无源电力滤波器。PPF选用LC单调谐滤波器或许高通滤波器,电感、电容接受的电压等级比电力电子开关要高得多,并且抵偿容量也要比APF大得多,因而,在高压大功率的运用场合,PPF得到了广泛运用。 2、APF的运用 依照APF的容量和运用规模可将有源滤波器分为小功率运用体系和中等功率运用体系以及大功率运用体系三大类。小功率运用体系首要是指额定功率低于100 kVA的体系,首要运用于负载和电机驱动体系。在这类运用中,一般选用技能领先的动态有源滤波器,如开关频率较高的PWM电压型逆变器或电流型逆变器,其呼应时刻相应来说一般很短,从十几微秒到毫秒。小功率的谐波管理体系运用对比灵敏,能够选用单相有源滤波器,也能够选用三相电力滤波器。当运用于单相电力体系时,选用单相有源滤波器,并且很简单经过改动电路布局完结不相同的抵偿意图。电力电子器材难以接受几百千伏的超高压,即使是最领先的半导体器材也只能接受几千伏,因而,和中等功率运用相同,因为缺少大功率高频电力器材,完结大功率的体系动态逆变器很不经济,也就约束了有源逆变器在大功率体系中的运用。有人提出选用多重化技能和相序脉宽调制技能,来处理功率和开关频率的矛盾,这是一个极好的主意,可是很难完结,并且性价比也很低。 四、电力滤波器技能的发展 1、电力滤波器的接入拓扑 电力滤波器的接入拓扑的基本方式为并联型APF和串联型APF ,并联型滤波器首要用于理性电流源型负载的抵偿,它也是工业上已投入运转最多的一种计划,但因为电源电压直接加在逆变桥上,因而对开关元件的电压等级需求较高。为战胜单独运用时面对的缺点,并联型APF常常与PF混合运用。 2、谐波检测技能 电力滤波器的抵偿效果在很大程度上依赖于能否检测到真实反映欲抵偿的谐波重量的参考信号。因而,电力滤波器规划中的关键技能之一即是找到一种可由负载电流中精确地获取谐波重量的幅值和相位的算法。这种检测办法的速度也是需要考量的重要要素。一般,谐波的检测获取技能可分为直接法和间接法两种。 (一)、基干傅立叶改换的检测办法 选用傅立叶改换(FFT)对电网电流进行核算,得到电网电流中的谐波重量。它是一种纯频域的剖析办法,其长处是能够恣意挑选拟消除的谐波次数,可是核算量大,具有较长的时刻延迟,实时性较差。 (二)、瞬时无功功率法 此办法的实时性较好,但因为检测时选用了数字低通滤波器,因而检测出的成果会有必定的延时。瞬时无功功率理论是当前电力滤波器中选用最多的一种谐波检测办法。 (三)、依据自适应的检测办法 依据自适应搅扰抵消原理,具检测精度高和对电网电压畸变及电网参数改变不灵敏的长处,但动态呼应速度较慢。其改善办法包含用神经网络完结的自适应检测法。检测精度和实时性是判断谐波检测办法的重要指标,各种检测办法都有其长处,但也都存在局限性。跟着各种谐波检测办法的不断改善,以及新的检测办法。 3、电力滤波器的电流盯梢操控战略 当精确地检测出电网中的谐波电流后,怎么操控APF主电路,使APF输出电流盯梢谐波电流改变,是电流盯梢操控战略所需完结的作业。因为谐波电流具有时变和高改变率的特点,这就需求APF电流操控器具有较快动态呼应功能和较高的操控精度,电流操控器的稳定性也是必需要思考的要素。 4、主电路布局及参数规划 当前,电力滤波器主电路首要选用PWM变流器的方式,当选用单个变流器不能满意体系容量需求时,能够选用多重化或多电平的主电路布局方式。 (一)、单个PWM变流器的主电路 布局依据主电路直流侧储能元件的不相同,能够分为电压型和电流型两种。电压型PWM变流器直流侧电容损耗较小,适宜构成大容量电力滤,也是当前干流的PWM布局。实践规划中,储能电容和接入电感的巨细对APF设备的本钱和功能有很大的影响。 (二)、多重化主电路布局方式 多重化布局是经过将多个PWM变流器串联或并联的办法,以完结运用较低开关频率,较小容量的开关器材。 (三)、多电平主电路布局方式 经过添加电力电子器材,规划多电平主电路拓扑布局,将变流器的输出由传统的两电平输出变为多电平输出。其长处是开关频率低,开关器材所接受的电压应力小,因为不运用变压器和电抗器,体积减小而功率进步。多电平主电路操控办法较为杂乱,是当前研讨和运用的方向。 (四)、参数规划 因为APF布局多样,抵偿的谐波源也多种多样,对APF的容量和谐波抵偿的功能指标也有不相同的需求。当前,关于APF主电路各项参数的规划没有一致的理论,参数的挑选过程为:首要依据被抵偿的谐波源挑选主电路布局方式。 (五)、电力滤波技能的研讨方向 怎么经过对谐波理论的进一步研讨,找出非常好的谐波检测算法是进步APF功能的有用手法;优化体系操控战略:寻求非常好的操控战略,如依据体系能量平衡的操控战略,到达对输出电流/电压的精确操控;优化电路规划:改善抵偿功能,操控体系本钱,如多电平主电路布局的研讨。这些研讨的首要意图是进步体系运转的功率,进一步削减抵偿设备的制造本钱和损耗,进步设备的可靠性和易用性,并完结一机多用。 五、结束语 电力滤波技术管理在施工生产中呈面极其重要的地位,我们不仅要努力做好各项工作,还要与其它方面协调一致、相辅相成。从而使技术工作不断得到完善和提高,为工程项目的顺利实施提供可靠的技术保障。 参考文献 [1]粟梅.矩阵变换器――异步电动机高性能调速系统控制策略研究[D].长沙:中南大学信息科学与工程学院, 2005. [2]谭甜源,罗安,唐欣,等.大功率并联混合型有源电力滤波器的研制[J]中国电机工程学报,2004 [3]姜齐荣,谢小荣,陈建业.电力系统并联补偿――结构、.原理、控制与应用[M]北京:机械工业出版社,2004. 猜你喜欢: 1. 电力技术论文范文 2. 电力技术毕业论文范文 3. 浅谈电力技术论文 4. 有关电力行业技术论文 5. 电力电气论文参考

传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,下面我给大家分享一些检测与传感技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

传感器与检测技术课程教学探索

摘 要:传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,文中针对课程的特点及现存的问题,对该课程的教学内容调整与 教学 方法 改进进行了有益的探讨,以期获得更好的教学质量与效果。

关键词:传感器与检测技术;教学改革;教学方法

中图分类号:G71 文献标识码:A

文章 编号:1009-0118(2012)05-0132-02

传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。传感技术是自动检测系统,更是控制系统的前哨,它广泛的应用于各个领域,在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础,也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用,自从2005年课程教学大纲调整以后,在教学中出现了一些新的问题,原有的传统教学模式很难获得良好的教学质量与效果。

一、课程教学现存的问题

自2005年起我校重新制定了自动化专业的教学大纲,其中将传感器与检测技术由考试课调整为考查课,并将课时由64学时更改为32课时,通过几年的 教学 总结 出该课程在教学中存在的一些困难:

(一)教学内容多而散

课程内容多且散,涉及知识面广,有物理学,化学,电子学,力学等等,属于多学科渗透的一门课程,学生学习有难度,特别是对于一些基础不太好的同学更是有困难。

(二)典型应用性

传感器与检测技术属于典型的应用课程,要学习各种传感器的原理,并掌握它的使用,在此基础上掌握搭建检测系统的方法,单靠理论的学习必定是有差距的。而实验课时不充裕,实验条件也有限。

(三)学时越来越少

学校目前对学生的定位是“培养优秀的工程应用型人才”,为了加大实践环节的因此对课程设置与课时作了调整,本课程课时被缩减至32课时。

(四)学生的学习主动性差

由于本课程被定为考查课,所以有相当一部份同学从 学习态度 上不太重视,没有投入必要的精力和时间,学习主动性差,直接影响教学效果。

二、教学内容与教学方法的探索

(一)教学内容的调整

目前大部分的传感器与检测技术的教材多侧重于传感器的工作原理、测量线路及信息处理等方面,而对具体应用涉及较少,针对课程的内容多课时少的情况,教学时无法做到面面俱到,教学内容必须做适当调整。根据学校对工科本科生工程应用型人才的定位,教学内容的调整遵循以下原则:

1、避免繁琐的理论推导过程,以避繁就简的方式向学生讲解传感器的工作原理。例如:用幻灯片演示使用酒精灯分别燃烧热电偶的两端,在两端存在温差的时候两电极间即出现电势差,无温差时电势差消失,通过这个实例讲解电势差之所以存在的原因,可以配以大家能够理解的简单的公式推导,而不把重心放在构成热电偶的温差电动势和接触电动势形成的公式推导上。

2、重点讲述传感器的实物应用。增加实际案例是学生能够对传感器的应用有更感性的认识。

3、适当补充传感器与系统互联的方法。在先期几种传感器的应用中加入传感器接入控制器的方式介绍,使其思考所学课程之间的关联,对所学专业课程之间的联系能更加深入的认识,建立起系统的概念。

(二)教学方法的改革

为了克服课程教学中客观存在的困难,获得良好的教学效果,在课堂教学使用多种教学方法和手段,力求将教学内容讲解得更加生动、具体。

1、采用多媒体技术,使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量

采用多媒体课件教学,一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间,克服课时减少的问题;另一方面,以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理,展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图,使学生能够直观地认识传感器,更容易理解传感器的工作原理和应用。例如,学习光栅传感器时,使用传统的教学手段,很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程,使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子,还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动,清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系。学习增量式光电编码器时,很多同学很难理解编码器的辨向问题,通过使用幻灯片展示编码器的内部结构,直接了解光栏板上刻缝、码盘及光电元件的位置关系后,同学们就能更容易的理解辨向码道、增量码道与零位码道形成脉冲的相位关系,佐以简单的辨向电路就可以使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。

总而言之,利用多媒体技术使学生能够获取更多的信息,增强学习的趣味性和生动性。

2、重视绪论,提升学生的学习主动性

很多教材的绪论写的比较简略,但我个人认为这不代表它不重要,特别是面对学生主观上不重视课程的情况下,更要下大力气上好绪论这第一次课,吸引学生的注意力,激发学习兴趣,使学生认识到这门课程的实用价值。通过幻灯片演示传感器与检测技术在国民经济中的地位和作用,使同学们了解到小到日常生活,大到航空航天、海洋预测等方面都有着传感器与检测技术的应用,更根据各种行业背景中需要检测的物理量,自动控制理论在实现过程中传感器与检测技术的关键作用,使学生认识该课程的重要性。另一方面,我校长年开展本科生科研实训项目,在开设本课程时已有部分同学成功申请实训课题,一般本专业的同学还是围绕专业应用领域申请课题,其中大部分会涉及传感器与检测技术的内容,所以也就他们正在进行的课题中使用传感器解决的具体问题进行讨论,更加直接的体会到本课程的关键作用,从而提升学生学习的兴趣,增强主动性,克服考查课为本课程教学带来的部分阴影。

3、加大案例教学比重、侧重应用

根据培养工程应用型人才的目标,本课程教学的首要目的是使学生能够合理选择传感器,对传感器技术问题有一定的分析和处理能力,知晓传感器的工程设计方法和实验研究方法。所以在教学中注意分析各类传感器的区别与联系,利用大量的具体案例分析传感器的应用特点。

例如,教材中在介绍电阻应变式传感器是,主要是从传感器的结构、工作原理及测量电路几个方面进行分析介绍的,缺乏实际应用案例。在教学中用幻灯片展示不同应用的实物图,譬如轮辐式的地中衡的称重传感器,日常生活中常见的悬臂梁式的电子秤、人体称、扭力扳手等。用生动的动画显示不同应用下的传感器的反应,例如,进行常用传感器热电偶的学习时,展示各种类型热电偶的实物照片,补充热电偶安装的方式,以换热站控制系统为案例,分析热电偶在温度测量上的应用,重点讲解传感器的输出信号及与控制系统互连问题。在介绍光电池传感器时补充用于控制的干手器、用于检测的光电式数字转速表及照度表的应用案例,通过案例是同学们对传感器应用的认识更加深入。

4、利用学校的科研实训提升学生的学习兴趣、加强学生的实践能力

我校学生自二年级起可以开始申请科研实训项目,指导老师指导,学生负责,本课程在学生三年级第一学期开设,在此之前已有部分同学参加了科研实训项目,在这些项目中,譬如智能车项目、数据采集系统实现等实训项目中都包含传感器与检测技术的应用,上课前教师了解这些项目,就可以就实际问题提出问题,让学生带着问题来学习,提升学习的兴趣。另外可以在学习的同时启发同学们集思广益,与实验中心老师联系,联合二年级同学进行传感器的设计制作,或者进入专业实验室进行传感器应用方面的实训实验,鼓励同学申报的科研实训项目,提高学生的实践能力。

三、结束语

通过几年的教学与总结,对教学内容、教学方法进行了分析研究,作了适当的改革。调整的教学内容重点更突出,侧重应用,补充了丰富的案例,激发了学生的学习兴趣,多媒体的教学方法增强了教学的生动性,与科研实训的相结合,对课堂教学进行拓展,加强了学习的主动性,提升了实践能力。从近几年的网上评教结果来看,所做的教学调整与改革受学生的欢迎和好评,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]袁向荣.“传感器与检测技术”课程教学方法探索与实践[J].中国电力 教育 ,2010,(21):85-86.

[2]陈静.感器与检测技术教学改革探索[J].现代教育装备,2011,(15):94-95.

[3]周祥才,孟飞.检测技术课程教学改革研究[J].常州工学院学报,2010,(12):91-92.

[4]张齐,华亮,吴晓.“传感器与检测技术”课程教学改革研究[J].中国教育技术装备,2009,(27):42-43.

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无损检测技术有关论文

煤矿机械轴类超声检测技术应用论文

1超声检测(UT)

超声检测是无损检测技术的一种,是通过超声波进入物体遇到缺陷时,一部分声波会产生反射,接收器接收反射波,并对反射波进行分析,精确地测出缺陷,并能确定缺陷位置和大小的一种检测技术。超声检测适用于探测被检物内部的面积型缺陷。超声检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高,能即时得到检测结果,又能实现自动化检测,在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等。

2煤矿机械运行现况

煤矿采用的大部分机械设备都在粉尘、潮湿、有害气体等恶劣的环境中运行,时常会受到巨大冲击载荷,且长期处于高强度运转状态。高速运行、重载的工作环境所产生的交变载荷,非常容易使材料的内部缺陷或主轴加工过程中因加工工艺产生的缺陷扩大,形成危险性裂纹。还有司机操作不当、设计安装、主轴锻造等带来的缺陷,主轴本身在运行过程中材质强度和刚度发生变化等产生疲劳裂纹,如果这些危险性裂纹不能及时被发现,就有可能导致机械主轴突然断裂,引发重大安全事故,将给矿方带来不必要的损失。

3煤矿需要检测机械主轴

需要检测的主要主轴有:主通风机主轴、提升机滚筒主轴、天轮主轴、输送带机滚筒主轴、罐笼或箕斗提升主轴、架空乘人装置驱动轮与迂回轮主轴等。上述主轴由于受到组装在轴上的结构件约束或覆盖,这些部件所在轴上的部位正是应力集中、易产生表面或内部裂纹的区域,如采用其他无损检测方法检测,需把这些组装部件全部从主轴上分解拆卸下来,这样做不但浪费大量的人力物力财力,而且直接影响煤矿正常生产。为解决这一难题,更好地为煤矿机械设备运行提供条件,采用超声检测对主轴进行不解体检测,效果会更好些。

4机械主轴超声检测技术

准备工作

掌握被检机械主轴现实状况检测人员到达检测现场后,首先与矿方沟通,索要有关机械主轴的基本资料,根据提供的资料掌握主轴采用的材质、热处理状态、几何形状、尺寸、组装件结构及数量、受力状态,现场检测条件及环境等现实状况,为超声检测提供条件。其次,根据掌握的资料情况,与矿方制定检测计划。

超声检测部位的选择根据主轴的传动结构,受力状况,应力集中的程度选择主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等作为重点超声检测部位。

超声检测面清理在选定的检测部位用棉纱清理污染物、用砂纸打磨锈蚀处等。

探头和标准试块选择超声检测时,根据被检主轴的材质晶粒度状态选择探头,一般超声波检测选用的探头即可。标准试块根据被检主轴的形状、长度选用CS-I、CS-2C、CSK-ⅢA、CSK-ⅡA、RB-2等型号标准试块作为超声检测灵敏度校验。

仪器灵敏度调节检测仪器灵敏度通过调节超声波探伤仪上的[增益]、[衰减器]、[发射强度]等旋钮来实现。径向检测时采用直探头检测方法,直探头灵敏度调节有工件底波调节法和对比试块法。当径向主轴长度S≤3N(近场区)时采用试块对比法,S>3N(近场区)的主轴采用大平底底波调整法调整检测灵敏度。斜探头检测灵敏度调整是利用CSK-IIA或者RB-2试块将检测系统灵敏度调整为2或3水平。

耦合剂的选择超声波检测中常采用机油、变压器油、甘油、水、水玻璃作为耦合剂。

主轴超声检测方法

主轴超声检测采用直探头和斜探头两种探头,直探头主要检测主轴的裸露部位,斜探头主要检测主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、主轴与风机扇叶连接部位、键槽的根部等。

直探头扫查

1)径向扫查:让矿方用扳手打开主轴端盖,在主轴端部涂上耦合剂,将纵波直探头放置主轴端面以压力为~1kg、20~50mm/s速度做100%扫查,扫查过程中要用探头呈“W”型重叠扫查。探头扫查的同时,应随时观察仪器屏幕的波形变化并对有关显示的信息逐一判断。

2)周向扫查:在主轴裸露部位涂上耦合剂,用直探头以同样的压力和速度做100%扫查周向的全方位扫查。直探头扫查的同时,并随时观察仪器屏幕的波形变化,对有关显示的信息逐一判断。

斜探头扫查主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等未裸露部位采用横波斜探头检测技术,以~1kg的压力、20~50mm/s的速度沿主轴径向100%扫查。

5缺陷定位、定量、评定

缺陷定位

缺陷定位就是根据探伤仪器示波屏上缺陷回波的水平刻度值与扫描速度来对缺陷进行定位。直探头纵波检测时,仪器时基线扫描线按照1︰n的比例调整好以后,从仪器水平刻度上缺陷波的位置,可以直接得到缺陷离探测面的距离。例如:时基线按声程的1︰2比例调节,主轴底波应在10格出现,当在6格处出现缺陷波时,那么该缺陷离开探测面距离为:2×60=120mm。横波斜探头检测主轴时,缺陷位置可由折射角(β)和声程x来确定(极坐标系),也可由缺陷的水平距离L和深度来确定(直角坐标系)。

缺陷的'定量

缺陷的定量是指在检测中测定的缺陷大小、数量、长短、面积等。缺陷定量的准确与否,直接关系到测试成败。只有准确确定缺陷大小才能让矿方及时采取更换或维修等措施,避免出现重大事故及时消除潜在隐患。目前主轴缺陷的定量法当量法和测长法。主轴横向疲劳裂纹深度的测定采用当量法,对裂纹长度的测定采用测长法。当量法在主轴探伤中常用当量试块比较法和底波高度(dB)相对对比法。

缺陷的评定

检测完成后,根据缺陷波长短、数量、波形特征,按照GB/T6402-2008《钢锻件超声检测方法》、JB/T1581-2014《汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法》等标准要求给出缺陷准确的评定,矿方才能依据缺陷性质,决定是否需要采取措施来解决存在的缺陷,也可以决定在使用过程中密切关注的缺陷发展程度。总之,超声检测技术可以在不破坏构件的条件下,检测机械主轴结构件的内部缺陷,不但可以进行定性评价,还可以对缺陷的大小和位置等进行定量,并给出评价结果,为煤矿机械设备的正常运行提供可靠的保证,也为煤矿企业的安全生产提供了可靠的保障。

关于“无损检测人员的资格鉴定与认证”工作在国外的源起与发展摘要:本文主要对美国无损检测学会(ASNT)和国际标准化组织(ISO)关于无损检测人员的资格鉴定与认证工作的源起与从雇主认证体系到中心认证体系的发展以及涉及到认证与操作授权的问题作了叙述。 关键词:无损检测,资格鉴定与认证,雇主操作授权 一、前言 二十世纪初,人们是以材料为无缺陷的连续均匀介质为前提来计算构件承载能力的,考虑到材料及/或制件中实际上可能存在缺陷,为适应制造部门保证产品使用可靠性的要求,开始发展无损检测技术。但是,制造部门的负责人(雇主)清楚的知道,无损检测的应用效果是由负责和执行无损检测人员的能力决定的,如果完成得不合适,可能完全无效甚至有害,雇主们更清楚地知道,这严重的后果责任是得由雇主自己来承担的。 本文叙述在此历史背景下,国外(主要是美国和国际标准化组织)关于无损检测人员资格鉴定与认证工作的源起与其后的发展,这对我们当前这方面的工作或可有所启示。 二、美国无损检测学会(ASNT)发表“无损检测人员资格鉴定与认证推荐实施方法。SNT-TC-1A” 1968年,ASNT发布了SNT-TC-1A这份文件,为雇主制定本部门无损检测人员资格鉴定与认证程序提供了指导,帮助雇主了解对从事无损检测工作的雇员进行资格鉴定时应当考虑的基本要素。在这里,资格鉴定是指证实人员是否具备正确执行指派的工作所需要的技术培训、知识和经验,而认证则是指资格的书面证明。ASNT清楚地知道,这些指导方针对某些雇主的具体情况并不一定都适合,而正是雇主是要对检测的结果负责的。因此,在SNT-TC-1A封面上方就明确指出:“本文件是为雇主制定各自的无损检测人员资格鉴定与认证的书面实施文件作指导,并无作为严格规范使用的意图。”此说明在SNT-TC-1A的2001年版上仍然存在,雇主在制定实施文件时,完全可根据需要作必要的修改。 由于雇主各自负责进行资格鉴定与认证,毕竟可使同一级别无损检测人员在专业技能水平上存在较大差异。70年代初美国一些行业管理部门的审查者甚至发现大量不称职的持证人员,ASNT开始意识到有必要设立一个独立的部门来进行认证,至少对Ⅲ级认证应该如此。 1976年ASNT发布了无损检测的Ⅲ级人员认证大纲,由ASNT执行的考试是书面的,一旦获得此Ⅲ级证书,雇主可结合其需要进行的具体检测任务进行附加的书面、实施应用考试,通过后雇主可确认此人。如果雇主认为无需进行此考试也可给予确认,认证后进行视力检查。此方案仍是向雇主推荐实施的,认证仍是雇主的责任——雇主认证体系。 1991年美国国家标准协会(ANSI)的标准评审委员会(BSR)批准ANST“无损检测人员的资格鉴定与认证”标准作为国家同意的标准,编号为ANSI/:1991。该标准明确规定了无损检测人员资格鉴定与认证的最低要求,并进而要求雇主的Ⅲ级应该具有ASNT的无损检测Ⅲ级证书,而这最低要求比SNT-TC-1A要严格。可以认为:①SNT-TC-1A-雇主认证体系----是推荐的实施方法,而②ANSI/ASNT CP-189----比较受控的雇主认证体系----是标准。 在这里,值得注意的是:可以认为,对于雇主认证体系,获得雇主认证的人员用时也就获得了雇主对具体检测任务的操作授权——持证即可上岗。 三、国际标准化组织(ISO)关于无损检测人员资格鉴定与认证方面的工作 1985年世界无损检测委员会(ICNDT)接纳了以任主席的无损检测人员培训与资格鉴定协调工作组所准备的由9个文件组成的小册子,这9个文件是: ICNDT WH 15-85:国家无损检测人员资格鉴定与认证方案的基本要求,无损检测人员技术知识要求; ICNDT WH 16-85:超声波检测; ICNDT WH 17-85:射线照相检测; ICNDT WH 18-85:涡流检测; ICNDT WH 19-85:磁粉检测; ICNDT WH 20-85:液体渗透检测; ICNDT WH 21-85:渗透检测; ICNDT WH 22-85:培训时间指南; ICNDT WH 23-85:无损检测人员资格鉴定与认证方案互认协定的模式。 ICNDT并决定将这些文件送交ISO/TC135/SC7(ISO无损检测技术委员会/人员资格分委员会)供其考虑。 1992年ISO的ISO/TC135考虑到由于无损检测应用的有效性取决于检测人员的能力,因此,制定一种程序来评定检测人员是否胜任其职责,并以证书给予证明是必要的。此外,无损检测在各国工业中的广泛应用也需要有这种程序以达到在世界范围由具有可比性,力求各国统一,国际互认。1992年发布了由ISO/TC135/SC7制定的标准ISO9712:1992“NDT人员的资格鉴定与认证”。 在这里,资格鉴定是指“对正确执行无损检测任务所需知识、技能、培训和实践经历所作的验证。”而认证则是指“对某人员能胜任某种无损检测方法的资格作出书面证明的程序。” 由于ISO9712:1992是ISO对采用该标准的任何国家(而不是某一部门)提出来的,因此,提出了:在每个国家,认证活动由国家认证机构管理,必要时可由被正式授权的资格鉴定机构协助。而国家认证机构应是非盈利性组织。所有的考试均应由国家认证机构建立或经其批准的考试中心进行。根据资格鉴定考试结果,应直接由国家认证机构或经其授权的资格鉴定机构宣布鉴定认证结果并对合格者颁发证书及/或相应的卡片——此即所谓的中心认证体系。 值得特别注意的是在ISO9712:1992的节明确提出:“国家认证机构或经批准的资格鉴定机构通过发给证书及/或相应的卡片为该人员的资格作证,但并未给予任何操作权,在证书和卡片上可有一专门栏目,用于雇主或责任代理机构签名,有他们授权证书持有人操作,有他们对检测结果负责,这种授权也可作为持证人处于工作状态的证明。”在这里,ISO9712:1992把国家认证机构和雇主的职责作了明确的界定,这在 ISO9712:1992的第节中也是明确表明的:“雇主或责任代理机构应向国家认证机构推荐报考人,并用文件证明所推荐人员资料的真实性,包括为确定报考人符合报考条件所需学历、培训和实践经历的说明。但雇主或责任代理机构不得直接参与认证的程序。雇主或责任代理机构应对所有授权的检测工作和无损检测结果的真实性负全部责任。”——注意:在这种中心认证体系中仅持证是不能上岗的,要上岗尚须得到雇主的操作授权。 ISO9712:1992的发布在世界各国造成了很大的影响。ISO9712的第一版是1992年5月15日发布的。据美国无损检测学会(ASNT)出版的刊物Material Evaluation1993年第10期报导: (1)在1992年11月芝加哥的ASNT年会上,ASNT管理局批准了其国家认证委员会提出的承认ISO9712,并指令其研究一计划来完成。在1993年3月28日的春季委员会上,ASNT管理局毫不含糊的英勇的投票决定采用ISO9712大纲,并认为这动作将可能会对美国和海外的无损检测人员资格鉴定与认证产生重大的影响,事实将证明,1993年的3月28日事件是ASNT历史上一个主要里程碑的重大事件。 (2)这标准(ISO9712)正被美国无损检测界所接受,并如1987年ISO9000系列标准一样在工业界受到热心接受。努力使制造、质量保证和产品使用可靠性系统现代化毕竟是世界所有工业的关心点。而且,无损检测人员的资格证书由雇主颁发和其它专业检测人员认证大纲也是不协调的,例如: 美国焊接学会认证大纲用于焊接检查人员; 美国质量控制认证大纲用于质量工程师; 电能研究所(EPRS)的用于核和动力厂专门无损检测方法; 国家腐蚀工程师协会的用于腐蚀和防护涂层检查人员。 (3)在美国也有一种等着瞧的态度,认为采用ISO9712作为国家标准需慎重考虑,认为要看世界范围的参与情况;此外,这也将影响在用的很多美国标准。ISO9712与SNT-TC-1A、ANSI/ASNT CP-189和M1L-STD-410相似,但不多的例外是重要的,如对Ⅲ级人员的专门考试。 四、美国ASNT提出ASNT中心认证大纲(ACCP) 1996年为了响应ISO9712提出的无损检测人员资格鉴定与认证的首创精神,加上对所有级别的无损检测人员都需要有一个独立的第三方进行资格鉴定与认证工作,ASNT提出了ACCP。ACCP被设计成与ISO9712密切合作,具有国际标准的显著特点。提出ACCP的一个推动力是市场的全球化和标准的必须与之相协调。在各国无损检测界对ISO9712认同日增的情况下,作为市场参与的先决条件,对美国公司形成了压力。ASNT提出ACCP对工业界要求对无损检测人员进行世界承认的高质量的认证的一种响应。 ACCP是以满足广大的无损检测技术使用者为基础的,但ASNT承认在特殊工业部门有一些无损检测技术使用者他们按独特的法规、标准、规范工作,这需要除通用性考试外的专门考试,ACCP对此作了考虑。此外,ASNT的ACCP是属中心认证体系,但也充分考虑到雇主的操作授权问题,可见其对ISO9712:1992及修订草案是做了相当深的研究,要求是高的。 关于工业部门,(1)ACCP的定义是:一种工业产品的形式或一工业领域,就无损检测的考虑而论,它们均具有其共同特点;(2)ISO9712:1992定义:工业或生产技术中的一个特定领域,该领域利用专门化的无损检测技术,要求有专门的技能、知识、装备和培训。以达到令人满意的检测效果。工业部门可解释为某一类产品(焊接件/铸件等)或某一个行业(如航空航天、钢铁等)。在这里,ASNT可以帮助一工业部门研究拟定及/或管理这些单独工业部门的考试或授权“资格鉴定实体”去管理。注意:只有通过通用考试和工业部门的专门考试取得ACCP的认证方有可能检测该部门的产品,而只有再经雇主授权方可真正进行各该对象的检测。 在当时(1996)的美国,ASNT清楚知道,并不是所有的工业部门希望或需要ACCP,美国的第一个无损检测人员资格鉴定与认证文件SNT-TC-1A是1968年第一次提出的,在美国和环球的其它国家为工业服务得很好,不用怀疑,很多部门将继续使用这种基于雇主的SNT-TC-1A或者使用1991年提出的标准CP189得新最低要求。但是,对于那些要强调安全和责任问题的部门,ACCP是最合理的选择, SNT-TC-1A:用于简明的基于雇主的认证; CP-189:用于最低的标准要求; ACCP:用于人员素质最佳化的中心认证。 五、美国国防部采用NAS-410(国家航空航天标准,无损检测人员的资格鉴定与认证) 1997年12月31日美国国防部采用NAS -410取代同日被取消的MIL-STD-410E:1991(美国军用标准,无损检测人员的资格鉴定与认证),而MIL-STD-410E是以ASNT-TC-1A和ASNI/ASNT CP-189为基础的。 在NAS -410的第节,明确规定:已证明具有合适资格的个人由雇主按认证程序发给证书。这样,从管理模式上看是属雇主认证体系的。在这里,雇主被定义为雇用个人执行无损检测的政府、主承包商(人)或外部机构。 此外,NAS -410也提出要建立一个经认可的无损检测机构,从事无损检测人员的资格鉴定与认证工作,并可应雇主要求进行人员的再认证。 六、1999年发布了ISO9712的第二版:ISO9712:1999 ISO9712发布于1992年5月15日,1994年秋季评论开始,1996年12月16日评论完成,1997年8月提交表决,1999年发布第二版,取消并替代第一版。 较之第一版,第二版作了很多重要的技术性修改,可明显看出,有些是欧洲标准EN473(无损检测人员的资格鉴定与认证),有些是ACCP内容的容入,其中一个重要的改变是对原先要求“国家认证机构由国家ISO会员机构认可”作了松动,将此要求改为“认证机构应被无损检测技术界或该国家的ISO会员机构认可”,而为实现Ⅰ、Ⅱ级人员的认证,ISO9712:1992长达15年的过度期也改变为与EN473一致的5年。此外,新增加的附录A:(参改性)建议的工业部门;附录D:(参改性)人员认证机构总则(主要内容)也都是很有参考价值的。 新版仍明确提出: (1) 颁发的证明或卡片是认证或经授权的资格鉴定机构为该人员的资格作证,但并未给予任何操作权。证书和/或卡片上可设一专门栏目供授权予证书持有人进行操作的雇主或责任代理机构签名; (2) 雇主或责任代理机构应对所有授权的操作和无损检测结果的真实性负全部责任。 七、在欧洲,无损检测人员的资格鉴定与认证 (1) 欧洲标准化委员会(EN)是由下列国家的标准化团体作为成员组成的,它们是:奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、联合王国。CEN为下设德技术委员会,CEN/TC138是为无损检测技术委员会。 经CEN批准的有关无效检测人员资格鉴定与认证的欧洲标准有: 1.EN473:2000“无损检测人员的资格鉴定与认证——通用规则,” 这份标准用于取代EN473:1993和CR12459,可以看到ISO9712在欧洲是如何被吸收采用的。 2.EN45013:1989“人员认证机构总则”。 这份标准的主要内容已被ISO9712:1999列为附录D。 3.EN4179:2000“航空航天系列:无损检测人员的资格鉴定与认证。” 4.EN10256:2000“钢管的无损检测——Ⅰ级和Ⅱ级无损检测人员资格鉴定与权限” (2) 欧洲无损检测联盟(EFNDT) 由EFNDT指定的欧盟认证程序EFNDT/ECP/00001e“实践考试试件的技术条件”,是从根本上改进实践考试很有参改价值的一份标准。 八、小结 (1) ISO9712得到世界范围的广泛认同是事态发展的必然。 (2) ISO9712有很多特点,其中的将认证机构与雇主的职责作了明确的界定是需要特别注意的,而对涉及重要的专门考试的工业部门的划分作了说明也是十分必要的,这些都有利于资格鉴定与认证机构更好地为雇主服务。 (3) ISO9712是国际标准,各国根据各自的具体情况在此基础上制定本国切实可行的相应标准是必要的,一个简单的等同采用难收应有效果。他山之石可以攻玉,仔细分析研究美国的ACCP:1996及欧洲标准EN473:2000等对我们来说可能是十分必要的。

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配电网无功功率优化研究毕业论文

浅谈电力系统的无功优化和无功补偿摘要: 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结,对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。 关键词: 无功优化 无功补偿 非线性 网损电压质量�1 前言� 随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行,输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损,提高系统运行的经济性,可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。 无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量(发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起,因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。2 无功优化和补偿的原则和类型� 无功优化和补偿的原则� 在无功优化和无功补偿中,首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:� 1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制;� 2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。� 3)无功分层平衡,即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。� 4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准的规定。� 无功优化和补偿的类型� 电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV及以上),由于线路的容性充电功率很大,据统计在500kV每公里的容性充电功率达/km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上,电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿,并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡。�3 输配电网络的无功优化(闭式网)� 电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起,即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化和补偿(开式网)。 无功优化的目标函数� 参考文献〔3〕中著名的等网损微增率定律指出,当全网网损微增率相等时,此时的网损最小。无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进行无功补偿),这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。一方面,该方法没有计及其它控制变量的调节作用,同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等,这样做的计算量太大且费时。与此同时,国内外学者对无功优化进行了大量研究,提出了大量的无功优化的数学模型的优化算法。无功优化的数学模型主要有两种,其一为不计无功补偿设备的费用,以系统网损最小为主要目的。即优化状态时无功优化的目标函数可用下式表达: �� 其二,以系统运行最优为目标函数,它计及了系统由于补偿后减小的网损费用和添加补偿设备的费用,可用下式表达: �式中,β为每度电价,τmax为年最大负荷损耗小时数,α、γ分别表示为无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率,KC为单位无功补偿设备的价格,QC∑为无功补偿总容量。� 模型二考虑了投资问题,可认为是一种比较理想的模型。特别是随着电力市场的实行,各部门都追求经济效益,显然考虑了无功投资问题更合理一些。� 优化算法� 由于电力系统的非线性、约束的多样性、连续变量和离散变量混合性和计算规模较大使电力系统的无功优化存在着一定的难度。将非线性无功优化模型线性化求解,是一些算法的出发点,如基于灵敏度分析的无功优化潮流、无功综合优化的线性规划内点法、 带惩罚项的无功优化潮流和内点法等等,以上均是通过将非线性规划运用泰勒级数展开,忽略二阶及以上的项,建立线性化模型求得优化解。这些方法由于在线性化的过程中,忽略了二阶及以上的项,其计算的收敛性得不到保证。为了提高优化计算的收敛性,又提出了将罚函数的思想引入线性规划,提出了带惩罚项的无功优化潮流模型与算法,使依从变量的越限消除或减小到最低限度。但它不能从根本上结局线性化后的不收敛问题。� 针对线性算法方法的不足,又提出了一些运用非线性算法,混合整数规划、约束多面体法和非线性原-对偶算法等等。尽管这些方法能在理论上找到最优解,但由于无功优化本身的特性,使计算复杂、费时,且不能保证可靠收敛。 为了提高收敛性和非线性的对于无功优化中的离散变量(变压器分接头的调节,电容器组的投切)的处理,基于人工智能的新方法,相继提出了遗传算法,�Tabu�搜索法,启发式算法,改进的遗传算法,分布计算的遗传算法和摸似退火算法等等,这些算法在一定的程度上提高了无功优化的收敛性和计算速度,并且有些方法已经投入实际应用并取得了较好的效果。� 但在无功优化仍有以下一些问题需要�解决:�� 1)由于无功优化是非线性问题,而非线性规划常常收敛在局部最优解,如何求出其全局最优解仍需进一步研究和探讨。� 2)由于以网损为最小的目标函数,它本身是电压平方的函数,在求解无功优化时,最终求得的解可能有不少母线电压接近于电压的上限,而在实际运行部门又不希望电压接近于上限运行。如果将电压约束范围变小,可能造成无功优化的不收敛或者要经过反复修正、迭代才能求出解(需人为的改变局部约束条件)。如何将电压质量和经济运行指标相统一仍需进一步研究。� 3)无功优化的实时性问题。伴随着电力系统自动化水平的提高,对无功优化的实时性提出了很高的要求,如何在很短的时间内避免不收敛,求出最优解仍需进一步研究。4 配电线路上的无功补偿及用户的无功补偿 配电线路上的无功补偿� 由于35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大,无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大,故其无功补偿理论建立在其上。经典的线路补偿理论认为电容器安装的位置可见下表。 其原理可简述如下:� 当线路输送的无功功率Q,线路长度L,每组补偿距离为x时,每组补偿容量为Qx� Qx=Qx/L� 当认为电容器安装在补偿区间中心时,降低的线损最大。无功潮流图可见图1所示: 当第i组电容器安装地点离末端的距离为:对任一组电容器安装位置离末端的位置为:� xi=L(2i-1)/(2n+1)� 其最佳补偿容量为:� nQx=2nQ/(2n+1)� 这样即可求得表1的数据。� 对于配电线路的无功补偿可有效降低网损,但它的效果不如在低压侧补偿。这个结论是假定无功潮流是均匀分布的,如果线路上的无功潮流为非均匀分布的,得出的结论将不同;同时在线路上安装电容器组时,其维护、操作比较不便,且也没有考虑补偿设备的投资问题。因此,建议采用下述方式。� 用户的无功补偿� 对于企业及大负荷用电单位,按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。文献〔8〕指出在补偿容量相等的情况下,低压就地补偿减低的线损最大,因而经济效益最佳。这是可以理解的。由于低压就地补偿了负荷的感性部分,使流经线路和变压器上的无功电流大大减小,显然此种方法所取得的经济效益最佳。但是上述并没有指出最佳补偿容量应为多少?同时也没有计及无功设备的投资。文献〔6〕指出了对于开式网的最佳补偿容量,三种常见的开式网可见图2所示。� 放射式开式网的最佳无功补偿� 对于用户或经配变出线的开式网络,针对开式网的接线的最佳无功补偿容量,参考文献〔6〕进行了详细的推导。其目标函数采用第二类目标函数,为了分析,下面进行了简单的推导: 对于网络为放射式网络,此时网络年计算支出费用与无功补偿的关系可表达为: 由于主要研究的是无功功率对有功网损的影响,因此有功功率对网损的影响可不考虑,(4)式可简化为下式:在其余节点的补偿QCn,op均于上式相同。�� 干线式和链式开式网的最佳无功补偿 对于干线式及链式接线开式网,在第i=1点设置无功补偿,其QC1,op同放射式开式网,若在i=1,2 设置无功补偿,见图2(b)、(c)所示。 此时年计算支出费用可用下式表达: 同理,可求得QC2,op的表达式为(为了简化起见,节点2电压可认为与节点1电压近似相等): 式中R�∑为干线式或链式接线开式网线路电阻之和,此处R�∑=R�1+R�2� 推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量QCi,op的计算通式为: 上述公式简单明了,且将著名的等网损微增率和最优网损微增率结合在一起,通过计算公式一次性能得出最佳补偿容量,避免了计算的迭代过程,具体算例可见参考文献〔3〕例6-2,在6-2例中,求解最佳补偿容量是通过求解5组方程,6次迭代所得,而利用上述的推导公式可一次性计算出。5 结语� 电力系统的无功优化和无功补偿需要比较精确的负荷数据、发电机数据、变压器参数等等。同时在电力系统的实际运行中,电力系统的状态是连续变化的,因此无功优化和无功补偿应根据实际情况灵活运用。随着调度自动化、配网自动化和无人变电站的进一步实现,需要计算快,收敛性良好的算法,同时伴随着电力市场的实行,无功定价理论的逐渐成熟,无功优化的理论也将相应改变并进一步完善。百度地图

对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0概述配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后 -对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0 概述 配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电网自动化。 实际上,近年来我国许多地区已经在不同层次、不同规模上进行了配电网自动化的试点工作,也取得了一定的成绩。但由于几乎所有的系统都是开环运行模式[1],故障恢复时间都在30s以上甚至数分钟,不能满足对供电可靠性要求更高的用户,只能采取双回供电、自备发电、大容量UPS等高成本方式来弥补。在此背景下,笔者单位与有关电力企业合作,在某国家级开发区配备了闭环运行方式的配网自动化系统。经过2年多的运行证明,系统功能和指标达到了设计要求,大大提高了配电网运行的可靠性,具有开创性意义。1 供电区域配电网概况及配网自动化规划功能和目标 该区共10km2,区内110kV变电站一座,目前投入MVA变压器2台。110kV进线2回内桥接线,分别引自上级500kV变电站。出线为35kV10回、10kV14回,改造前为架空线路与电缆出线混合方式,中性点不接地;改造后全部以电缆排管方式引出,小电阻接地。二次设备原采用常规继电保护和远动,仅有遥测、遥信送往上级调度中心,通信通道为载波和扩频,备有商用电话。 拟分二期全面实现配电网自动化。本期规划主要目标是: (1)以全闭环运行方式实现区内配电网自动化。 (2)提高供电可靠性,达到“N-1”供电安全准则,供电可靠率。 (3)建立配电监控系统,提高供电质量,电压合格率98%。 (4)线路发生永久性故障时,能自动进行故障识别、故障隔离和恢复供电。 (5)实现对用户侧设备的远方监控、抄表等负荷管理功能。 (6)同时容纳开环运行的方式。本期配电自动化系统主要实现以下功能: 1)SCADA功能包括数据采集及处理、人机联系和制表打印; 2) 馈线自动化功能主要是故障识别、隔离和自动恢复供电; 3) GIS地理信息系统功能; 4) 包括远方自动抄表功能在内的负荷侧管理功能; 5) 与变电站RTU和上级调度中心通信功能包括传送遥测、遥信和接收控调命令。对于电压无功控制,本系统只向变电站/上级调度中心传送电压运行值,不在本系统中进行调压操作,但提供接入用户侧调压装置的接口,也可传达并执行上级配电中心的调压指令,并保留功能上的扩充余地。2 对原配电网改造的主要内容2.1 变电站综合自动化改造 由于该110kV变电站原有保护远动均采用常规装置,不具备联网、与用户变电室通信等功能,故首先对变电站进行改造,全部采用微机型的远动和保护系统。改造后的系统具备完善的“四遥”功能和微机保护功能,并能与调度中心、上级配调中心、本级配调中心、客户端RTU/FTU等进行通信。2.2 部分用户变电室改造 由于该开发区配网自动化规划设计采用电缆环网方式,所涉及的用户变电室在改造后均以2回电缆出线,与上下家企业连成环网,出线均安装可以遥控的开关。 在每个企业的降压变加装DEP-900型FTU,并以光纤为信道连成环。区内整个配电网采用手拉手环网方案,可以在线路故障时就近的断路器自动跳闸,动作时间短,不依赖主站,对系统无冲击,避免了开环系统需开关多次跳合判断故障而带来的弊端。2.3 接地方式的改变及接地电阻值的选择 改造后全部改为电缆出线,电容电流要比架空线路高得多,需将原小电流接地方式改为经小电阻接地的大电流接地方式。从单相接地故障的情况入手,尝试了多个中性点接地电阻值,对系统的稳态和瞬时二方面进行计算,并比较随之改变的单相接地故障电流值、单相接地故障健全相电压值及弧光接地过电压值、铁磁谐振过电压值等,然后按照运行规程和继电保护等约束条件进行比较分析,综合计算考虑系统总电容电流、单相接地故障时的故障电流、工频过电压、继电保护配合及通信干扰限制等,将接地电阻阻值确定为5Ω[2]。2.4 保护定值的调整 系统接地方式改变及加装具备故障状态纵差保护功能的FTU后,对原110kV变电站内的馈线、母线、主变压器、备自投各类保护定值均根据新的系统结构和运行方式进行了调整,上级500kV变电站相应出线的保护定值也作了微调。2.5 其他 少数企业原采用架空线路,这次统一改为排管电缆。此外,在小区内敷设了多模光纤的环网信道,既为配网自动化提供高速可靠的数字信道,又为抄表、MIS系统联网、多媒体数据传输等预留了通信手段。 由于FTU及开关操作都必须有可靠的不间断电源,以保证在配电网出现线路故障,导致保护动作、出线开关跳闸、故障电路全部停电或进行设备检修时,仍能提供FTU工作电源、通信电源和开关操作电源,故在各用户变配置了专用的小型220VDC高频开关式直流操作电源。对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0概述配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后 -对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0 概述 配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电网自动化。 实际上,近年来我国许多地区已经在不同层次、不同规模上进行了配电网自动化的试点工作,也取得了一定的成绩。但由于几乎所有的系统都是开环运行模式[1],故障恢复时间都在30s以上甚至数分钟,不能满足对供电可靠性要求更高的用户,只能采取双回供电、自备发电、大容量UPS等高成本方式来弥补。在此背景下,笔者单位与有关电力企业合作,在某国家级开发区配备了闭环运行方式的配网自动化系统。经过2年多的运行证明,系统功能和指标达到了设计要求,大大提高了配电网运行的可靠性,具有开创性意义。1 供电区域配电网概况及配网自动化规划功能和目标 该区共10km2,区内110kV变电站一座,目前投入MVA变压器2台。110kV进线2回内桥接线,分别引自上级500kV变电站。出线为35kV10回、10kV14回,改造前为架空线路与电缆出线混合方式,中性点不接地;改造后全部以电缆排管方式引出,小电阻接地。二次设备原采用常规继电保护和远动,仅有遥测、遥信送往上级调度中心,通信通道为载波和扩频,备有商用电话。 拟分二期全面实现配电网自动化。本期规划主要目标是: (1)以全闭环运行方式实现区内配电网自动化。 (2)提高供电可靠性,达到“N-1”供电安全准则,供电可靠率。 (3)建立配电监控系统,提高供电质量,电压合格率98%。 (4)线路发生永久性故障时,能自动进行故障识别、故障隔离和恢复供电。 (5)实现对用户侧设备的远方监控、抄表等负荷管理功能。 (6)同时容纳开环运行的方式。本期配电自动化系统主要实现以下功能: 1)SCADA功能包括数据采集及处理、人机联系和制表打印; 2) 馈线自动化功能主要是故障识别、隔离和自动恢复供电; 3) GIS地理信息系统功能; 4) 包括远方自动抄表功能在内的负荷侧管理功能; 5) 与变电站RTU和上级调度中心通信功能包括传送遥测、遥信和接收控调命令。对于电压无功控制,本系统只向变电站/上级调度中心传送电压运行值,不在本系统中进行调压操作,但提供接入用户侧调压装置的接口,也可传达并执行上级配电中心的调压指令,并保留功能上的扩充余地。2 对原配电网改造的主要内容2.1 变电站综合自动化改造 由于该110kV变电站原有保护远动均采用常规装置,不具备联网、与用户变电室通信等功能,故首先对变电站进行改造,全部采用微机型的远动和保护系统。改造后的系统具备完善的“四遥”功能和微机保护功能,并能与调度中心、上级配调中心、本级配调中心、客户端RTU/FTU等进行通信。2.2 部分用户变电室改造 由于该开发区配网自动化规划设计采用电缆环网方式,所涉及的用户变电室在改造后均以2回电缆出线,与上下家企业连成环网,出线均安装可以遥控的开关。 在每个企业的降压变加装DEP-900型FTU,并以光纤为信道连成环。区内整个配电网采用手拉手环网方案,可以在线路故障时就近的断路器自动跳闸,动作时间短,不依赖主站,对系统无冲击,避免了开环系统需开关多次跳合判断故障而带来的弊端。2.3 接地方式的改变及接地电阻值的选择 改造后全部改为电缆出线,电容电流要比架空线路高得多,需将原小电流接地方式改为经小电阻接地的大电流接地方式。从单相接地故障的情况入手,尝试了多个中性点接地电阻值,对系统的稳态和瞬时二方面进行计算,并比较随之改变的单相接地故障电流值、单相接地故障健全相电压值及弧光接地过电压值、铁磁谐振过电压值等,然后按照运行规程和继电保护等约束条件进行比较分析,综合计算考虑系统总电容电流、单相接地故障时的故障电流、工频过电压、继电保护配合及通信干扰限制等,将接地电阻阻值确定为5Ω[2]。2.4 保护定值的调整 系统接地方式改变及加装具备故障状态纵差保护功能的FTU后,对原110kV变电站内的馈线、母线、主变压器、备自投各类保护定值均根据新的系统结构和运行方式进行了调整,上级500kV变电站相应出线的保护定值也作了微调。2.5 其他 少数企业原采用架空线路,这次统一改为排管电缆。此外,在小区内敷设了多模光纤的环网信道,既为配网自动化提供高速可靠的数字信道,又为抄表、MIS系统联网、多媒体数据传输等预留了通信手段。 由于FTU及开关操作都必须有可靠的不间断电源,以保证在配电网出现线路故障,导致保护动作、出线开关跳闸、故障电路全部停电或进行设备检修时,仍能提供FTU工作电源、通信电源和开关操作电源,故在各用户变配置了专用的小型220VDC高频开关式直流操作电源。对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0概述配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后 -对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0 概述 配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电网自动化。 实际上,近年来我国许多地区已经在不同层次、不同规模上进行了配电网自动化的试点工作,也取得了一定的成绩。但由于几乎所有的系统都是开环运行模式[1],故障恢复时间都在30s以上甚至数分钟,不能满足对供电可靠性要求更高的用户,只能采取双回供电、自备发电、大容量UPS等高成本方式来弥补。在此背景下,笔者单位与有关电力企业合作,在某国家级开发区配备了闭环运行方式的配网自动化系统。经过2年多的运行证明,系统功能和指标达到了设计要求,大大提高了配电网运行的可靠性,具有开创性意义。1 供电区域配电网概况及配网自动化规划功能和目标 该区共10km2,区内110kV变电站一座,目前投入MVA变压器2台。110kV进线2回内桥接线,分别引自上级500kV变电站。出线为35kV10回、10kV14回,改造前为架空线路与电缆出线混合方式,中性点不接地;改造后全部以电缆排管方式引出,小电阻接地。二次设备原采用常规继电保护和远动,仅有遥测、遥信送往上级调度中心,通信通道为载波和扩频,备有商用电话。 拟分二期全面实现配电网自动化。本期规划主要目标是:另外,站长团上有产品团购,便宜有保证

1.功率因数和无功功率补偿的基本概念 功率因数:电网中的电气设备和电动机、变压器等属于既有电感又有电阻的电感性负载,电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,相位角的余弦COSφ即是功率因数,它是有功功率与视在功率之比即COSφ=P/S.功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要技术指标。 无功功率补偿:把具有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路,当容性装置释放能量时,感性负荷吸收能量,而感性负荷释放能量时,容性装置吸收能量,能量在相互转换,感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿。 2.无功补偿的目的与效果 补偿无功功率,提高功率因数 在电网运行中,因大量非线性负载的运行,除了要消耗有功功率外,还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时将会产生功率与电能损耗,由电能损耗公式可知,当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时,线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多,线损就越大。因此,在受电端安装无功补偿装置,可减少负荷的无功功率损耗,提高功率因数,降低线损耗。 提高设备的供电能力 由P=φ可以看出,当设备的视在功率S一定时,如果功率因数COSφ提高,上式中的P也随之增大,电气设备的有功出力也就提高了。 降低电网中的功率损耗和电能损失 由公式I=P/(φ)可知当有功功率P为定值时,负荷电流I与COSφ成反比,安装无功补偿装置后,功率因数提高,使线路中的电流减小,从而使功率损耗降低:ΔP=I2R降低电网中的功率损耗是安装无功补偿设备的主要目的。 改善电压质量 在线路中电压损失ΔU的计算公式如下: 式中:ΔU——线路中的电压损失kV P——有功功率MW Q——无功功率Mvar Ue——额定电压KV R——线路总电阻Ω XL——线路感抗Ω 由上式可见,当线路中的无功功率Q减少以后,电压损失ΔU也就减少了。 减少用户电费开支,降低生产成本。 减小设备容量,节省电网投资。 3.无功补偿容量的选择 按提高功率因数值确定补偿容量Qc. 式中,P—负荷月的平均有功功率KW COSφ1 COSφ2——补偿前后功率因数值。 例如:某加工厂负荷月的平均有功功率为300KW,功率因数COSφ=,拟将功率因数提高到,则所选的电容器容量为: 按感应电动机空载电流值确定补偿容量。 电动机的无功补偿一般采用就地补偿方式,电容器随电动机的运行和停止投退,容量以不超过电动机空载的无功损耗为宜,计算公式: 式中Ue——电动机额定电压(kV) Io——电动机空载电流可用钳形电流表测出,若粗略估算,也可用下式: Qc=(1/4~1/2)Pn 式中Pn——电动机额定功率KW 按配电变压器容量确定补偿容量 配电变压器低压侧安装电容器时,应考虑以下原则:在轻负荷时,防止向10KV配电网倒送无功,以取得的节能效果,根据配变容量按下式计算: Qc=()Sn(Kvar) Sn——配变容量kVA 总之,无功补偿设备的配置,应按照“全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡”的原则,要把降损与调压相结合,以降损为主;又要把集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;同时,供电部门补偿与用户补偿相结合,以就地平衡为主,共同搞好无功补偿的配置和管理,从而取得无功补偿的经济效益。

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