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摘要:20世纪出现的大规模电力统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。随着经济社会的发展,电力在国民生产中占有很高的地位,因此,在设计电力系统时必须将系统安装容量、无偿功率补偿等因素考虑进去,本文从实际理论出发,对电力系统设计中需考虑的因素进行总结分析,并给出建议和参考。
【关键词】电力系统;电气设备;影响因素
一、引言
电力系统运行中电气设备由三大部分组成,分别为发电机与控制设备、电力传输与控制设备、用电负荷与控制设备。本文着重对用电负荷及控制设备进行解释,剖析电力系统在运转过程中所产生的电力损耗,对系统用电负荷进行计算,寻求减少电力损耗的解决办法,确保电力系统在实际运行过程中能源的最大化利用;
二、影响电力系统运行的因素
1.系统安装容量
在整个用电系统的设计当中,首先我们应当考虑用电设备的安装容量,简而言之就在系统设计中必须考虑整个用电设备的功率总和。负荷计算的方法有分别为“需要系数法”、“利用系数法”、“单位指标法”;
① 需要系数法
用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷,这种方法比较简单。
② 利用系数法
采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷,再考虑设备的台数和功率的差异的影响,乘以有效台数的最大系数得出计算负荷,这种方法的理论依据概率论和数理统计,因此得出的数字比较接近实际。
③ 单位面积功率法
2.控制设备
在进行电气设备结构设计的时,电气设备结构设计要注重简洁明快、使用便利等特点,这样能更好的发挥电气设备的性能,也为后期维护提供便利,促使整个电力系统的顺畅运营。
① 电气设备简洁明快
简洁明快指的是电气设备的外形。通常情况下,电气设备的外层材质均使用的是钢板,简洁明快的电气设备不但可以保证电气设备的零件不外露,在内部元件布置时,进行集中布置,不必对称分布,要保证元件的集中,从而缩小设备的体积,对鋼板的弯曲半径要求也减小,有利于加快电力事故的处理速度,从而提高了整个系通的运行效率。
② 电气设备使用便利
从结构设计的角度讲,电气设备采用凸出的设计可以使设备的表面更加的美观简洁。表面要使用多种色彩的哑光漆或无光漆进行区分装饰,可以更好进行设备的功能区分,使电力工人一目了然,也可以消除操作过程中光线变化带来的不便。
③ 电气设备传动可靠
电气设备要保证其传动可靠,尽量减少机械传动的环节,对设备进行精密的加工,这样可以更好的避免由于制造误差和外力作用所引起的设备变形的问题,这样可以更好的减少电气设备的缺陷。
三、解决意见
1.无功功率的补偿
供电部门一般要求用户的平均功率因数达到0.9以上,当用户的自然总平均功率较低时,当单靠提高设备功率达不到要求时,应安装电容补偿柜等措施,用于补偿无功功率。
① 提高设备的自然功率因数
一般工业企业消耗的无功功率中,异步电动机70%,变压器占20%、线路占10%,所以设计中应正确考虑电动机和变压器的容量,减少线路感抗。
② 采用并联电力电容器补偿
功率因数计算 =
Pc——企业计算有功功率,KW
Qc——企业计算的无功功率,Kvar
2.电气控制设备的性能保障
电气设备的性能的好坏是设计成功的一个重要评定标准,因此,在电气设备进行设计的过程中,要保证设备的高性能运转发挥。
① 开关的高效通断性
可采用接点串联办法来提高分断性能,对主电路、辅助电路的电器设备应尽量采用无电弧转换控制,有助于增强电力运行的安全性,更好的改善运行的性能,满足电网建设需要。
② 设计的防护可靠性
要避免电晕出现,对于电气设备,在设计中应避免金属件出现尖角、截面突变等。环境的不同会影响电晕电压值,对于超出低压电气设备范畴的电气设备应考虑尽量采用耐电晕的绝缘材料。对变频调压的电气设备,由于其脉冲电压峰值较大,更要加强绝缘材料的耐电晕性能。高压避雷器在低气压时使内腔气压降低,导致工频放电电压降低,因此,在一般应选用硅橡胶无间隙氧化锌避雷器。为避免太阳辐射,高压电器应尽量装在车内。在户外使用橡胶、塑料等高分子材料至少按4 倍紫外线辐射照度进行试验。
③ 设备功能独立划分
电力系统中,由于设备机械配合应力增加,电阻减小,电流的冲击加大或过电压衰减缓慢,,影响机械寿命和电寿命。划分成区域的模式设计,可以有效增加减振措施或增加节能模块,以免影响整个设备性能,不但减少了经济支出,也有利于设备的标准化程度提高,促进整个电气设备行业的发展。
④ 电气设备的接地和多重绝缘
电气设备的运行会收到空气压力、温度和湿度都对绝缘性能的影响。相关领域的学者曾对空气压力或空气密度降低,会引起电气间隙和外绝缘强度降低,进行的验证;
计算公式为:Uh=Uo·ebh
空气压力高低对外绝缘和电气间隙的绝缘性能影响较大,为保证电力系统中的电气产品在电气间隙有足够的耐受电压击穿的能力,必须加大电气间隙。根据相关文献TB/T1333.1-2002标准,根据不同绝缘电压值、不同过电压等级、不同环境污染等级选定的最小电气间隙值进行修正,产品的实际电气间隙值应大于该修正值记载。
四、结束语
综上所述,通过两个方面的内容说明了电气设备设计在电力系统安全平稳运营过程中的作用,这些对提高电力系统的综合性能来说,具有重要的意义,在电气设备进行设计的过程中,要充分考虑多方面因素,保证电力系统的安全、经济、稳定运行,更好的为电力系统服务。
参考文献:
[1]付杰.浅析电气设备在电力系统中的作用[J].商品与质量,2011.03.
[2]李良富.电力系统中电气设备设计的作用[J].广州科技,2013.12
[3]黄嘉.电子电气设备系统接地问题的研究[J].信息与电脑(理论版),2012(9).
[4]中国航空工业规划设计研究院出版社:中国电力出版社.工业与民用配电设计手册(第3版),2005.9
【关键词】电力系统;电气设备;影响因素
一、引言
电力系统运行中电气设备由三大部分组成,分别为发电机与控制设备、电力传输与控制设备、用电负荷与控制设备。本文着重对用电负荷及控制设备进行解释,剖析电力系统在运转过程中所产生的电力损耗,对系统用电负荷进行计算,寻求减少电力损耗的解决办法,确保电力系统在实际运行过程中能源的最大化利用;
二、影响电力系统运行的因素
1.系统安装容量
在整个用电系统的设计当中,首先我们应当考虑用电设备的安装容量,简而言之就在系统设计中必须考虑整个用电设备的功率总和。负荷计算的方法有分别为“需要系数法”、“利用系数法”、“单位指标法”;
① 需要系数法
用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷,这种方法比较简单。
② 利用系数法
采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷,再考虑设备的台数和功率的差异的影响,乘以有效台数的最大系数得出计算负荷,这种方法的理论依据概率论和数理统计,因此得出的数字比较接近实际。
③ 单位面积功率法
2.控制设备
在进行电气设备结构设计的时,电气设备结构设计要注重简洁明快、使用便利等特点,这样能更好的发挥电气设备的性能,也为后期维护提供便利,促使整个电力系统的顺畅运营。
① 电气设备简洁明快
简洁明快指的是电气设备的外形。通常情况下,电气设备的外层材质均使用的是钢板,简洁明快的电气设备不但可以保证电气设备的零件不外露,在内部元件布置时,进行集中布置,不必对称分布,要保证元件的集中,从而缩小设备的体积,对鋼板的弯曲半径要求也减小,有利于加快电力事故的处理速度,从而提高了整个系通的运行效率。
② 电气设备使用便利
从结构设计的角度讲,电气设备采用凸出的设计可以使设备的表面更加的美观简洁。表面要使用多种色彩的哑光漆或无光漆进行区分装饰,可以更好进行设备的功能区分,使电力工人一目了然,也可以消除操作过程中光线变化带来的不便。
③ 电气设备传动可靠
电气设备要保证其传动可靠,尽量减少机械传动的环节,对设备进行精密的加工,这样可以更好的避免由于制造误差和外力作用所引起的设备变形的问题,这样可以更好的减少电气设备的缺陷。
三、解决意见
1.无功功率的补偿
供电部门一般要求用户的平均功率因数达到0.9以上,当用户的自然总平均功率较低时,当单靠提高设备功率达不到要求时,应安装电容补偿柜等措施,用于补偿无功功率。
① 提高设备的自然功率因数
一般工业企业消耗的无功功率中,异步电动机70%,变压器占20%、线路占10%,所以设计中应正确考虑电动机和变压器的容量,减少线路感抗。
② 采用并联电力电容器补偿
功率因数计算 =
Pc——企业计算有功功率,KW
Qc——企业计算的无功功率,Kvar
2.电气控制设备的性能保障
电气设备的性能的好坏是设计成功的一个重要评定标准,因此,在电气设备进行设计的过程中,要保证设备的高性能运转发挥。
① 开关的高效通断性
可采用接点串联办法来提高分断性能,对主电路、辅助电路的电器设备应尽量采用无电弧转换控制,有助于增强电力运行的安全性,更好的改善运行的性能,满足电网建设需要。
② 设计的防护可靠性
要避免电晕出现,对于电气设备,在设计中应避免金属件出现尖角、截面突变等。环境的不同会影响电晕电压值,对于超出低压电气设备范畴的电气设备应考虑尽量采用耐电晕的绝缘材料。对变频调压的电气设备,由于其脉冲电压峰值较大,更要加强绝缘材料的耐电晕性能。高压避雷器在低气压时使内腔气压降低,导致工频放电电压降低,因此,在一般应选用硅橡胶无间隙氧化锌避雷器。为避免太阳辐射,高压电器应尽量装在车内。在户外使用橡胶、塑料等高分子材料至少按4 倍紫外线辐射照度进行试验。
③ 设备功能独立划分
电力系统中,由于设备机械配合应力增加,电阻减小,电流的冲击加大或过电压衰减缓慢,,影响机械寿命和电寿命。划分成区域的模式设计,可以有效增加减振措施或增加节能模块,以免影响整个设备性能,不但减少了经济支出,也有利于设备的标准化程度提高,促进整个电气设备行业的发展。
④ 电气设备的接地和多重绝缘
电气设备的运行会收到空气压力、温度和湿度都对绝缘性能的影响。相关领域的学者曾对空气压力或空气密度降低,会引起电气间隙和外绝缘强度降低,进行的验证;
计算公式为:Uh=Uo·ebh
空气压力高低对外绝缘和电气间隙的绝缘性能影响较大,为保证电力系统中的电气产品在电气间隙有足够的耐受电压击穿的能力,必须加大电气间隙。根据相关文献TB/T1333.1-2002标准,根据不同绝缘电压值、不同过电压等级、不同环境污染等级选定的最小电气间隙值进行修正,产品的实际电气间隙值应大于该修正值记载。
四、结束语
综上所述,通过两个方面的内容说明了电气设备设计在电力系统安全平稳运营过程中的作用,这些对提高电力系统的综合性能来说,具有重要的意义,在电气设备进行设计的过程中,要充分考虑多方面因素,保证电力系统的安全、经济、稳定运行,更好的为电力系统服务。
参考文献:
[1]付杰.浅析电气设备在电力系统中的作用[J].商品与质量,2011.03.
[2]李良富.电力系统中电气设备设计的作用[J].广州科技,2013.12
[3]黄嘉.电子电气设备系统接地问题的研究[J].信息与电脑(理论版),2012(9).
[4]中国航空工业规划设计研究院出版社:中国电力出版社.工业与民用配电设计手册(第3版),2005.9