基于SVG的礦熱爐無功補(bǔ)償與電能質(zhì)量改善

文/黃實(shí)批

對(duì)于礦熱爐來說，電能質(zhì)量直接影響電力的安全性和穩(wěn)定性。一般來說，測(cè)量礦熱爐電能質(zhì)量的基本指標(biāo)包括電壓和頻率兩種類型，還有其他相關(guān)指標(biāo)，如諧波、三相電壓對(duì)稱性等。一旦這些顯示器異常，它將直接導(dǎo)致礦熱爐電容器和電纜線路的故障和損壞、保護(hù)裝置的故障，以及增加變壓器諧振。在研究礦熱爐運(yùn)行的同時(shí)，不僅要考慮負(fù)荷的分布，還要考慮無功功率和有功功率的最佳分布以及礦熱爐電能質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)。檢查改變電能質(zhì)量指標(biāo)的原因，采取各種措施解決根據(jù)各種情況，確保礦熱爐運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，確保持續(xù)供電。

1 基于SVG的無功補(bǔ)償概述

1.1 電無功補(bǔ)償?shù)母拍?/h3>

在礦熱爐中，電氣設(shè)備一方面消耗有功功率，另一方面消耗無功功率。設(shè)備的電磁部件在建立磁場(chǎng)時(shí)消耗的電能。在供電期間，電容器消耗一定量的電能以建立電場(chǎng)，該電場(chǎng)也在無功功率范圍內(nèi)。電氣元件的結(jié)構(gòu)特性的差異決定了電流是超前還是滯后。當(dāng)電流在電容元件上工作時(shí)，電流滯后，并且當(dāng)電流作用于電感元件時(shí)，電流流動(dòng)并且電容電流與電感器電流的方向相反。如果電容器和電感元件存在于同一電路系統(tǒng)中，則電路中的無功功率將被抵消。因此，偏移特性可用于在電路的同步補(bǔ)償器中產(chǎn)生負(fù)無功功率，或者可設(shè)計(jì)合理的電容與電感比，由整個(gè)電路產(chǎn)生的無功功率和由電抗產(chǎn)生的電流功率相互抵消。無功功率補(bǔ)償進(jìn)一步改善了礦熱爐的當(dāng)前電能質(zhì)量。

1.2 電無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/h3>

電能無功補(bǔ)償具有降低礦熱爐電能損耗，降低電壓損耗，降低傳輸電流，保證電熱爐穩(wěn)定一致的電能的作用。最大限度地降低電力傳輸中的無功功率，增加電網(wǎng)中的有功功率，補(bǔ)償無功功率，提高性能功率因數(shù)。此外，無功功率的補(bǔ)償還可以降低電力生產(chǎn)成本并節(jié)省礦熱爐的容量。隨著功率因數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)中有功功率的比例增加，線損減小，從而提高了礦熱爐的性能質(zhì)量。因此，礦熱爐中無功功率的補(bǔ)償不僅可以提高電能質(zhì)量，還可以提高經(jīng)濟(jì)性。

1.3 電能無功補(bǔ)償原理

1.3.1 改善自然功率因數(shù)

在發(fā)電中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載達(dá)到75%時(shí)，功率因數(shù)最高。另外，通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)操作，同步異步電機(jī)的操作，選擇變壓器的最佳負(fù)載比，以及減少發(fā)動(dòng)機(jī)的輕負(fù)載操作，可以增加自然功率因數(shù)。雖然上述方法可以提高功率因數(shù)但仍不能滿足實(shí)際要求的標(biāo)準(zhǔn)，只能提供無功功率補(bǔ)償，可以提高自然功率因數(shù)，從而提高礦熱爐的電能質(zhì)量性能。

1.3.2 無功功率補(bǔ)償

充分發(fā)揮電力設(shè)備的特點(diǎn)，使同步電動(dòng)機(jī)發(fā)出無功功率，以補(bǔ)償和提高功率因數(shù)。電容補(bǔ)償器用于集中、分散或獨(dú)立的無功功率補(bǔ)償，以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)所需的功率因數(shù)。

1.4 電能無功補(bǔ)償?shù)闹饕椒?/h3>

無功補(bǔ)償有三種主要類型：第一類是中央補(bǔ)償：分為低壓中央補(bǔ)償和高壓補(bǔ)償差異，第二和第三類是分散補(bǔ)償和個(gè)人補(bǔ)償。主要用于電氣設(shè)備及其補(bǔ)償效果非常好，利用率高，但成本高，維護(hù)費(fèi)用高。關(guān)于不同補(bǔ)償方法的優(yōu)缺點(diǎn)，我們通常會(huì)將它們與多種補(bǔ)償方法結(jié)合起來，不僅降低了安裝成本，而且便于操作，維護(hù)和改進(jìn)，提高了補(bǔ)償效果，進(jìn)行合理的分配和使用。

2 通過補(bǔ)償無功功率分析提高礦熱爐的電能質(zhì)量

無功補(bǔ)償后，有效提高了礦熱爐的電流質(zhì)量，不僅提高了諧波電壓，而且有效地減弱了諧波電流，同時(shí)提供了一些高次諧波衰減。根據(jù)電力統(tǒng)計(jì)，在負(fù)荷基本穩(wěn)定的情況下，礦熱爐的無功功率大大降低，表明礦熱爐的無功補(bǔ)償也節(jié)省了能源。

目前，諧波的處理引起了越來越多的關(guān)注，因?yàn)橹C波的引入將極大地影響礦熱爐的電能質(zhì)量。合理的諧波處理可以大大提高電能質(zhì)量，有兩種主要的方法來處理諧波，有源濾波技術(shù)和無源濾波技術(shù)。無源濾波器技術(shù)的主要功能是限制諧波的數(shù)量。電容和電感調(diào)諧原理用于捕獲無源濾波器設(shè)備中的諧波，以減少對(duì)電氣設(shè)備的諧波損壞。無源濾波器裝置具有制造成本低和易于安裝的優(yōu)點(diǎn)。有源濾波技術(shù)具有有效提高電能質(zhì)量，消除諧波的功能，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于無源濾波技術(shù)。有源濾波器技術(shù)具有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能，可用于補(bǔ)償各種無功功率，包括具有恒定頻率和幅度的無功功率，并且補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度特別快。有源濾波器單元配有高阻抗電源，不會(huì)影響系統(tǒng)阻抗：如果礦熱爐的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，則高阻抗電源不會(huì)發(fā)生太大變化，也不會(huì)隨系統(tǒng)阻抗而振蕩。并且還具有抑制串并聯(lián)諧振的功能。有源濾波裝置不需要高能量存儲(chǔ)部件來補(bǔ)償諧波，甚至不需要用于無功功率補(bǔ)償?shù)哪芰看鎯?chǔ)部件。使用相同的設(shè)備，可以同時(shí)補(bǔ)償多次諧波電流和多次諧波電流，并且可以將中央補(bǔ)償和單次補(bǔ)償組合用于無功補(bǔ)償。當(dāng)?shù)V熱爐中的諧波電流增加時(shí)，安裝在礦熱爐中的有源過濾裝置發(fā)揮其功能并且不僅由于電流變化而且在正常條件下也過載。工作時(shí)，平衡高次諧波電流，不需要斷開系統(tǒng)，避免基本無功功率輸出，降低整體濾波器容量，防止輕負(fù)載時(shí)無功功率反轉(zhuǎn)。無功補(bǔ)償?shù)闹匾栽谟谔岣叩V熱爐的容量利用率，調(diào)整功率因數(shù)，控制系統(tǒng)的電壓幅度，減少系統(tǒng)產(chǎn)生的損耗，并使整個(gè)電壓產(chǎn)生電壓。使礦熱爐穩(wěn)定有效，抑制諧波電流可以保護(hù)其本身的安全。

3 結(jié)論

在礦熱爐中，無功補(bǔ)償裝置用于補(bǔ)償?shù)V熱爐的電能質(zhì)量，降低系統(tǒng)功率損耗。節(jié)省電力運(yùn)行成本，延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命，并減少對(duì)系統(tǒng)的諧波損害。礦熱爐運(yùn)行狀況良好，以確保能源系統(tǒng)的安全。