電氣學(xué)術(shù)論文
電氣學(xué)術(shù)論文
電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造的一門科學(xué)。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了電氣學(xué)術(shù)論文，有興趣的親可以來閱讀一下!
電氣學(xué)術(shù)論文篇一
高壓電氣設(shè)備的電氣試驗(yàn)研究
【摘要】
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，電氣設(shè)備取得了廣泛的應(yīng)用。高壓電氣是電力系統(tǒng)的重要組成部分，而高壓電氣設(shè)備的試驗(yàn)對保障設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性有著重要的作用。本文對高壓電氣試驗(yàn)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，為高壓電氣試驗(yàn)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)支持和經(jīng)驗(yàn)參考。
【關(guān)鍵詞】
高壓;電氣設(shè)備;試驗(yàn);安全
在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，高壓電氣設(shè)備占據(jù)著非常重要的位置，是整個系統(tǒng)安全生產(chǎn)、控制調(diào)節(jié)、傳輸變換的前提和有效保障，高壓電氣設(shè)備不同，其技術(shù)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和性能也不同。高壓電氣設(shè)備的電氣試驗(yàn)是對其主絕緣或參數(shù)能否滿足安全運(yùn)行的一個非常重要檢驗(yàn)途徑。
一、高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)分類
高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)通常分為絕緣預(yù)防性實(shí)驗(yàn)和電氣設(shè)備交接試驗(yàn)兩大類。
(一)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)
通過絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，技術(shù)人員可以了解設(shè)備的絕緣情況，盡早發(fā)現(xiàn)隱藏于設(shè)備絕緣內(nèi)部的缺陷，及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行檢修，消除缺陷，情況嚴(yán)重的，可以及時(shí)更換，避免設(shè)備在工作中發(fā)生絕緣擊穿的情況，導(dǎo)致設(shè)備損壞等嚴(yán)重的損失。
絕緣預(yù)防性試驗(yàn)一般分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)2類(或稱為絕緣特性試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn))。非破壞性試驗(yàn)(絕緣特性試驗(yàn))對設(shè)備各種特性參數(shù)的測量是在較低的電壓下情況下進(jìn)行的，或是用其它不導(dǎo)致絕緣損壞的方法來測量，測量的特性參數(shù)主要是絕緣電阻、介質(zhì)損耗角因數(shù)、泄露電流等，進(jìn)而驗(yàn)證絕緣內(nèi)部有沒有缺陷。這種試驗(yàn)的缺陷是不能準(zhǔn)確的判定絕緣的耐電強(qiáng)度大小;在對電氣設(shè)備進(jìn)行破壞性試驗(yàn)(耐壓試驗(yàn))時(shí)，對設(shè)備所加電壓要高于工作電壓，這樣才能通過試驗(yàn)暴露出危險(xiǎn)性比較大的缺陷，也能保證絕緣有一定的耐電強(qiáng)度，試驗(yàn)內(nèi)容主要是交流耐壓和直流耐壓等。這種試驗(yàn)的缺點(diǎn)是損傷絕緣。
(二)高壓電氣設(shè)備交接試驗(yàn)
電氣設(shè)備交接試驗(yàn)包括一部分絕緣預(yù)防性試驗(yàn)和其他的特性試驗(yàn)，如斷路器回路電阻測試、變壓器變比測試和直流電阻等。為滿足電氣設(shè)備交接試驗(yàn)和電氣設(shè)備安裝工程的需求，大力推廣和應(yīng)用電氣設(shè)備交接試驗(yàn)的新技術(shù)。
二、高壓電氣試驗(yàn)方法
(一)直流耐壓實(shí)驗(yàn)法
該方法主要是判斷線路接頭等部位是否發(fā)生故障，如有沒有短路和斷路等問題的出現(xiàn)，在測試的過程中需要兩名工作人員，一人負(fù)責(zé)接線工作，一人負(fù)責(zé)查兌，在保證沒有差錯會后就能著手試驗(yàn)。在工作狀態(tài)中需要對微安表進(jìn)行屏蔽，高空引線大都使用屏蔽線，在實(shí)驗(yàn)過程中，需要用到屏蔽罩。如果試驗(yàn)電的被試物容量不大，則可采用波電容器。在利用微安表進(jìn)行工作的時(shí)候務(wù)必要確保安全，不能出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，否則將會危及生命安全。
(二)介損試驗(yàn)
該方法主要是利用合適的接線，將測量設(shè)備的端口與之高壓線屏蔽之芯線連接起來，在低壓信號端時(shí)候把測試用的芯線接入;反接線時(shí)，把高壓線芯接入。這種方法主要是為了防止絕緣介質(zhì)老化，檢查其有無存在安全隱患。
(三)電阻試驗(yàn)
這種方法是目前使用率最高的實(shí)驗(yàn)方法，其一般是測試分接開關(guān)、測量線圈內(nèi)部的引線、接頭線和線圈引線是否出現(xiàn)問題，此外還要分析是否出現(xiàn)開路和短路等情況。在實(shí)驗(yàn)的過程中需要在引線端將直流電阻引入，對于各個開關(guān)上的電阻進(jìn)行測試，倘若發(fā)現(xiàn)直流電阻，是會有中性點(diǎn)的。在利用電橋時(shí)需要把連接線接好，一定要將電源打開，在測試的時(shí)候通過電橋檢流器上指針的方向來判斷平衡。在實(shí)驗(yàn)中，必須等到電阻穩(wěn)定之后方可去讀取數(shù)據(jù)。
(四)變比測試
這種方法是對比其發(fā)生的變化，檢測其電壓是否符合規(guī)定值。當(dāng)開關(guān)接線有問題時(shí)可以及時(shí)檢測出來，通過此實(shí)驗(yàn)法，可以發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)的狀況，變壓器繞組匝數(shù)比、判斷變壓器是否存在匝間短路是否發(fā)生問題，現(xiàn)在，大都使用變比電橋法來進(jìn)行測試。
三、高壓電氣試驗(yàn)過程中存在的難題
當(dāng)前，高壓電氣試驗(yàn)已經(jīng)得到了較快的發(fā)展，但是由于一些因素的影響，依舊存在著很多問題，導(dǎo)致了試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確甚至造成損失。
(一)接地方面的問題
1.試驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)接地不良的情況
這種接地不良的情況一般發(fā)生在高壓設(shè)備使用TV與TA的過程中。TV與TA是高電壓運(yùn)行的測試過程中所必須使用的，在實(shí)際使用的過程中，兩者的交互往往會出現(xiàn)二次繞組接地不良的情況，導(dǎo)致試驗(yàn)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，出現(xiàn)錯誤的指示值。
2.被試設(shè)備出現(xiàn)接地不良的情況
如果被試設(shè)備出現(xiàn)了接地不良的情況，往往會導(dǎo)致介質(zhì)受到損耗。這種接地不良的情況一般多出現(xiàn)在電容性的設(shè)備試驗(yàn)過程中。
(二)高壓電氣試驗(yàn)中由于電壓等級不同而引發(fā)的問題
1.介質(zhì)損耗因數(shù)的測量數(shù)據(jù)會受到電壓的影響
在進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)的過程中，電壓的等級不同會導(dǎo)致介質(zhì)損耗因數(shù)發(fā)生變化，電壓級別越高，介質(zhì)損耗因數(shù)就越小。出現(xiàn)這種情況的原因是，在耦合的電容器中的元件是進(jìn)行串聯(lián)的，在接觸的過程中存在著不穩(wěn)定的情況，氧化層能夠在低壓情況下保持完好，從而使接觸電阻增大，介質(zhì)的損耗也會隨著增大;氧化層在高壓的情況下會遭到破壞，此時(shí)接觸電阻就會減小，介質(zhì)的損耗也會隨之減小。
2.直流電阻的測量過程中收到電壓的影響
在對高壓發(fā)電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，通常會運(yùn)用雙臂電橋?qū)D(zhuǎn)子繞組的電流電阻進(jìn)行測量，所得的結(jié)果與之前的數(shù)據(jù)之間存在差異。經(jīng)過分析與研究之后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子繞組在運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)導(dǎo)線斷裂的情況就會對測試的結(jié)果造成影響，這主要是由于導(dǎo)線斷裂之后會在表面形成氧化膜，在測量的過程中會受到電壓強(qiáng)度的影響。
四、電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)相關(guān)問題的對策
(一) 對高壓電氣試驗(yàn)中的試驗(yàn)設(shè)備與被試設(shè)備接地情況進(jìn)行了解
在進(jìn)行試驗(yàn)之前，首先對高壓的TV、TA的二次繞組進(jìn)行重視，對端子的接地情況要進(jìn)行仔細(xì)地檢查，確保所有端子的接地情況都良好，確保試驗(yàn)的精準(zhǔn)與安全。在交流耐壓試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，要對試驗(yàn)品的電容電流強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格的測量，依據(jù)電流的測量結(jié)果來對高壓電氣試驗(yàn)中電壓的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷。
(二)在高壓電氣試驗(yàn)的過程中重視電壓的作用
首先，應(yīng)當(dāng)要重視介質(zhì)損耗測量中電壓的作用，如果電壓較低，氧化層就不會遭到破壞，此時(shí)接觸電阻將增大，導(dǎo)致了介質(zhì)的損耗也隨之增加;如果電壓較高，則可以將氧化層進(jìn)行融化，從而降低接觸電阻，介質(zhì)的損耗也會隨之降低。其次，在直流電阻測量的過程中要重視電壓的作用。如果雙劈電橋的電壓不高，則不能夠擊穿氧化膜，其電阻也就越大;如果雙臂電橋的電壓較高，則能夠擊穿氧化膜，降低電阻。
在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，高壓電氣試驗(yàn)對于其安全運(yùn)行有著非常重要的作用。在高壓電氣試驗(yàn)具體操作的過程中，需要對其中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出相關(guān)的對策，確保高壓電氣試驗(yàn)的安全，同時(shí)也為電力系統(tǒng)的運(yùn)行保駕護(hù)航。
電氣學(xué)術(shù)論文篇二
淺析工業(yè)電氣設(shè)計(jì)中電氣節(jié)能
【摘 要】隨著大量節(jié)能型變壓器產(chǎn)品的普及，有很多設(shè)計(jì)單位仍在使用S7等系列變壓器。本文是筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，從供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備的選擇幾個方面介紹了采取何種措施能達(dá)到節(jié)能減排的目的，實(shí)現(xiàn)方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性。
【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)計(jì);電壓;水平;電氣節(jié)能
前言
依據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料顯示：我國的國民生產(chǎn)總值增長率與能源消耗增長率比例為：1：1.5，但是標(biāo)準(zhǔn)的國民經(jīng)濟(jì)增長率與能源消耗增長率應(yīng)該為：1：0.8。通過比較得出：我國的節(jié)能工作還有待提高。盡管我國地大物博，但是資源仍然不夠用，因此，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要做好資源的有效利用，其中最重要的是要做好節(jié)能計(jì)劃，在安全性能、節(jié)能性等方面都要做好規(guī)劃，按計(jì)劃實(shí)施。
1 供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)
工業(yè)電氣與普通民用電氣的主要區(qū)別是：用電負(fù)荷等級高，用電設(shè)備相對密集，對連續(xù)性供電的要求較高。為達(dá)到節(jié)能的效果，從以下幾方面進(jìn)行考慮。
(1)供配電系統(tǒng)的環(huán)節(jié)不宜過多，盡量做到簡單可靠。過多的配電環(huán)節(jié)會造成額外的能量損耗。這也是規(guī)范規(guī)定“同一電壓等級供電系統(tǒng)配電級數(shù)不宜多于兩級”的原因。
(2)應(yīng)合理選擇設(shè)備的供電電壓水平。同等情況下，電壓水平高，損耗相對較小。如工業(yè)、企業(yè)大量使用的壓縮機(jī)、循環(huán)水泵等，常采用6/10kV供電，既降低了供電線路上的電流，又減少了銅損耗，還能減少銅材的浪費(fèi)。
(3)變電所應(yīng)盡量深入負(fù)荷中心。大多數(shù)情況下，工業(yè)、企業(yè)內(nèi)的負(fù)荷多為低壓交流380V，若距離過遠(yuǎn)，為滿足起動壓降和運(yùn)行壓降的要求，增加電纜的截面，勢必造成銅材的大量浪費(fèi)。所以，如果廠區(qū)面積過大時(shí)，應(yīng)采用合理的供電半徑統(tǒng)一籌劃，設(shè)置多個變配電裝置，縮小線路的距離，降低損耗。如果有爆炸危險(xiǎn)區(qū)存在，在滿足規(guī)范的前提下，可將變電所設(shè)置在爆炸危險(xiǎn)區(qū)外，將室內(nèi)外地坪高度差提高至0.6m，就能達(dá)到降低能耗的效果。
(4)采用功率因數(shù)補(bǔ)償。在工業(yè)企業(yè)中大多數(shù)用電負(fù)荷為機(jī)泵。在SH3038―2000《石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》推出后，石化裝置設(shè)計(jì)人員將低壓補(bǔ)償取消，這種做法有欠妥當(dāng)。如果補(bǔ)償只設(shè)置在6/10kV側(cè)，低壓側(cè)不進(jìn)行補(bǔ)償，負(fù)荷較多時(shí)配電變壓器的數(shù)量會相應(yīng)增加或變壓器容量會相應(yīng)增大，很容易造成額外的電能浪費(fèi)。所以，應(yīng)采取就地補(bǔ)償原則，從設(shè)計(jì)上保證節(jié)能，可即變壓器后側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，在同樣負(fù)荷率的情況下，使變壓器的效率提高。
變壓器的合理選擇：變壓器是設(shè)計(jì)人員使用量最多，但又常是設(shè)計(jì)最不合理的設(shè)備之一。分以下兩種情況：
(1)在目前已有的大量節(jié)能型變壓器產(chǎn)品推出的情況下，有很多設(shè)計(jì)單位仍在使用S7等系列變壓器。很多電力部門往往將大城市的老變壓器拆除后移至城鄉(xiāng)結(jié)合部或鄉(xiāng)村使用，不但造成大量電力損耗，還增加了低收入人群的額外支出費(fèi)用。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)把設(shè)計(jì)關(guān)，從源頭杜絕再使用國家淘汰產(chǎn)品和落后產(chǎn)品變壓器。盡量考慮選擇損耗較小的節(jié)能型變壓器，如S9、S10、S11、SC9、SC10等。節(jié)能型變壓器在制造鐵心的硅鋼片、鐵心的制造工藝上都有較大的改進(jìn)，有利于減小變壓的空載功率損耗。
(2)變壓器的容量和數(shù)量也與節(jié)能有關(guān)。工業(yè)企業(yè)由于用電要求較高(多數(shù)為一、二級負(fù)荷)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)一般總會按照互為全備用(即單臺變壓器的負(fù)荷率不超過50%，由兩臺變壓器承擔(dān)用電負(fù)荷)的思路?？梢詫σ?、二級負(fù)荷采用互為全備用的方式，對于三級等負(fù)荷，完全可另設(shè)變壓器，將變壓器的負(fù)荷率提高到75%左右，這樣雖然增加了變壓器的數(shù)量，但變壓器總?cè)萘拷档土?，減少了部分無功損耗和有功損耗。當(dāng)然，增加變壓器的臺數(shù)也會造成損耗和建筑物面積的增加，各種因素要綜合考慮才能達(dá)到最佳效果.
2 控制系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)
在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)線上往往有集散控制系統(tǒng)或者可編程邏輯控制器參與邏輯控制，是為了提高系統(tǒng)自動化程度，減少人工成本。在以往的設(shè)計(jì)中，為了減少一次性生產(chǎn)成本投入而減少DCS點(diǎn)數(shù)，將應(yīng)控制的起動和停止由一個繼電器輸出控制。如采用1個繼電器接點(diǎn)控制，則DCS采用的不間斷電源(Uninterrupted PowerSource，UPS)容量往往會比采用2個繼電器控制時(shí)的UPS容量大，即使增加了輸出I/O卡件，也能達(dá)到很好的節(jié)能效果。
采用兩個繼電器的控制方式優(yōu)點(diǎn)如下：如果裝置第一次是在開起現(xiàn)場，當(dāng)順利開起后，轉(zhuǎn)換開關(guān)在旋轉(zhuǎn)的過程中運(yùn)行的設(shè)備不會停止;而選擇1個繼電器輸出控制設(shè)備起停時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)在旋轉(zhuǎn)的過程中運(yùn)行的設(shè)備會停止。
3 照明系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)
工業(yè)、企業(yè)電氣照明設(shè)計(jì)并沒有民用建筑照明設(shè)計(jì)復(fù)雜，但是在裝置中同時(shí)使用的燈具量大。
(1)過去通常采用的燈具為汞燈、鈉燈、金鹵燈，這些燈具在工礦企業(yè)當(dāng)中使用量大、面廣，也發(fā)揮了其應(yīng)有的作用，但在新興光源的推出后逐漸失去了原有的主導(dǎo)地位，光效低、壽命短、功率因數(shù)低，起動時(shí)間長等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代石化企業(yè)的照明要求。所以，現(xiàn)在推出了電磁感應(yīng)燈、LED燈等光源，這些已能完全滿足用戶的要求，如表1所示。雖然價(jià)格稍高，但隨著推廣，費(fèi)用會逐漸降低。
表1 各種光源參數(shù)對照表
注：參照《工廠常用電氣設(shè)備手冊》和廠家樣本。
(2)過去對光源的控制不能達(dá)到節(jié)能的效果。如采用適當(dāng)?shù)拇胧?，如光控、時(shí)控、穩(wěn)壓輸出等，則每年可以節(jié)約大量的電能。
(3)新的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對節(jié)能部分進(jìn)行了增加，對主要功能建筑物的功率密度值進(jìn)行了限制，如GB500342004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的第6.1.2～6.1.7條中對于“高于或低于規(guī)定表格內(nèi)的照度值時(shí)，照明功率密度應(yīng)按比例提高或折減”的相關(guān)條目就充分體現(xiàn)了我國對照明節(jié)能上的重視。
4 科學(xué)選取設(shè)備
機(jī)汞是工業(yè)及企業(yè)的主要用電負(fù)荷。盡管電氣專業(yè)人員不負(fù)責(zé)選擇機(jī)汞，但是仍然能夠在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備時(shí)期給出較科學(xué)的意見。假如所選的電機(jī)功率較大，可以提高運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的安全性，但是在輕載和空載時(shí)由于要消耗較大的電能往往導(dǎo)致工作效率低，因此可以對此類電動機(jī)安裝變頻調(diào)速器，既可以提高工作效率，還可以更加節(jié)能。
5 小結(jié)
總而言之，電氣設(shè)計(jì)人員要盡心盡力地完成設(shè)計(jì)工作，從安全性能、節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性等多方面進(jìn)行研究，最終選取科學(xué)的供配電規(guī)劃，進(jìn)一步改善計(jì)劃后，投入實(shí)施，在提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益上面盡自己的一份力量。
參考文獻(xiàn)：
[1]王兆安，劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)(第五版) [M] .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2011.6.
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