⑴ 谐波治理装置原理
谐波治理主要有两种方法:
1.无源滤波器
无源滤波器主要由电抗器、电容器构成,体积比较庞大
无源滤波器是由电容器和电抗器串联而成,并调谐在某个特定谐波频率。滤波器对其所调谐的谐波来说是一个低阻抗的“陷阱”。理论上滤波器在其调谐频率处阻抗为零,因此可吸收掉要滤除的谐波。目前国内的谐波治理以无源滤波器为主,其特点是技术实现相对简单,具有一定消谐效果,缺点是被动式滤波,一旦用电环境发生变化,无源滤波设备无法随之调整,滤波效果也就无法保证。
2.有源滤波器
有源滤波器主要由电力电子元件构成,体积比较小
有源谐波过滤器使用的是电力电子技术来监控非线性负载,动态地纠正。发现一个谐波自动注入一个补偿电流使波形恢复。通过注入和抵消过程,恢复正弦波。使失真减少到不足5%的总谐波失真(THD)。
其特点是可主动消谐,设备体积小,消谐效果非常理想,但是由于技术要求比较高,目前国内在该领域尚属空白。
⑵ 求一份《本科电气工程及自动化毕业论文》
本文是给那些正在搞电气自动化毕业设计和写电气自动化毕业论文的朋友提供一个电气自动化毕业设计的选题。
1、加速中小型老旧变压器更新换代的节电降耗
2、会议电视系统应用探讨
3、关于住宅电气设计的探讨
4、高压配电设备及其运行
5、高速单凭机硬件关键参数设计概论
6、照明电路发生故障的原因及排除方法
7、代替小型PLC的单片控制器
8、固态继电器及在应用中的一些问题探讨
9、断线保护装置对人身和设备的保护
10、发电机组和大型电动机测温装置的测试和改进
11、对当前汽轮发电机在线监测应用的初步分析和建议
12、对闭环运行方式配电自动化系统的探讨
13、电气设备热故障分析及对策
14、电气设备机房的电涌防护
15、电锅炉房的电气设计
16、大学图书馆电气设计
17、配电自动化系统中的通信系统
电气化毕业设计 电气自动化毕业论文选题2
1、人工智能在电气传动中应用的进展
2、电气改造工程施工组织设计
3、真空技术
4、用于基本驱动系统的高性能比变频器SinamicsG110
5、脉冲功率装置能源计算机控制技术
6、交流调速的功率控制技术
7、国外永磁传动技术的新发展
8、变频器制动新思路、新方法
9、变频器在锅炉给粉器上的应用
10、变频器在运行过程中存在的问题及其对策
11、变频器应用中的干扰及其抑制
12、新世界多层住宅配电设计
13、民用建筑应急照明的解析
14、交流参数稳压电源及其对谐波的抑制
15、建筑防雷综合述论
16、建筑电气在住宅室内环境设计中的功能与应用
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1、GIS在交通中的应用与发展
2、能提供低成本风电的新型风力机
3、风力发电机组齿轮箱监控设施
4、风力发电机组齿轮箱概述
5、暖通空调系统故障预测维护与设备管理自动化
6、计算机监控系统在化学水汽品质监督中的应用
7、机电一体化智能大流量电动执行机构的研究
8、机电一体化智能大流量电动执行机构
9、富有感染力的灯光照明
10、油井高含水计量技术探讨
11、基于MSP430单凭机的实时多任务操作系统
12、电机转子动平衡半自动去中系统的研制
13、中国电源产业的发展与分析
14、运动控制新技术
15、一种智能型伺服放大器的设计
16、新进制造技术的新发展
17、无轴承电机研究和应用前景
18、我国机械制造业管理信息化特点及发展趋势
19、数控化发展趋势——智能化数控系统
20、柔性制造系统的关键技术及发展趋势
资料来源:www.daixielunwen010.com
⑶ 电力系统谐波抑制方法
电力系统谐波抑制方法有:
1、增加整流变压器二次侧整流的相数
对于带有整流元件的设备,尽量增加整流的相数或脉动数,可以较好地消除低次特征谐波。电力谐波监测装置可减少谐波源产生的谐波含量,一般在工程设计中予以考虑。因为整流器是供电系统中的主要谐波源之一,其在交流侧所产生的高次谐波为tK 1次谐波,即整流装置从6脉动谐波次数为n=6K 1,如果增加到12脉动时,其谐波次数为n=12K 1(其中K为正整数),这样就可以消除5、7等次谐波,因此增加整流的相数或脉动数,可有效地抑制低次谐波。不过,这种方法虽然在理论上可以实现,但是在实际应用中的投资过大,在技术上对消除谐波并不十分有效,该方法多用于大容量的整流装置负载。
2、整流变压器采用Y/ 或 /Y接线
该方法可抑制3的倍数次的高次谐波,以整流变压器采用 /Y接线形式为例说明其原理,当高次谐波电流从晶闸管反串到变压器副边绕组内时,其中3的倍数次高次谐波电流无塌枝掘路可通,所以自然就被抑制而不存在。但将导致铁心内出现3的倍数次高次谐波磁通(三相相位一致),而该磁通将在变压器原边绕组内产生3的倍数次高次谐波电动势,从而产生3的倍数次的高次谐波电流。因为它们相位一致,只能在形绕组内产生环流,将能量消耗在绕组的电阻中,故原边绕组端子上不会出现3的倍数次的高次谐波电动势。
3、尽量选用高功率因数的整流器
采用整流器的多重化来减少谐波是一种传统方法,用该方法构成的整流器,还不足以称之为高功率因数整流器。高功率因数整流器是一种通过对整流器本身进行改造,使其尽量不产生谐波,其电流和电压同相位的组合装置,这种整流器可以被称为单位功率因数变流器(UPFC)。该方法只能在电力谐波监测装置设计过程中加以注意,从而得到实践中的谐波抑制效果。
4、整流电路的多重化
整流电路的多重化,即将多个方波叠加,以消除次数较低的谐波,从而得到接近正弦波的阶梯波。电力谐波监测装置重数越多,波形越接近正弦波,但其电路也越复杂,因此该方法一般只用于大容量场合。另外,该方法不仅可以减少交流输入电流的谐波,同时也可以减少直流输出电压中的谐波幅值,并提高纹波频率。如果把上述方法与PWM技术配合使用,则会产生很好的谐波抑制效果。该方法用于桥式整流电路中,以减少输入电流的谐波。
(3)谐波监测装置的本科设计扩展阅读:
谐波污染对电力系统的危害是严重的,主要表现在:
1、谐波影响各种电气设备的正常工作。对如发电机的旋转电机产生附加功率损耗、发热、机械振动和噪声;对断路器,当电流波形过零点时,由于谐波的存在可能造成高的di/dt,这将使开断困难,并且延长故障电流的搭穗切除时间。
2、谐波对供电线路产生了附加损耗。由于集肤效应和邻近效应,使线路电阻随频率增加而提高,造成电能的浪费;由于中性线正常时流过电流很小,故其导线较细,当大量的三次谐波流过中性线时,会使导线过热,损害绝缘,引起短路甚至火灾。
3、使电网中的电容器产生谐振。工频下,系统装设的各种用途的电容器比系统中的感抗要大得多,不会产生谐振,但谐波频率时,感抗值成倍增加而容抗值成倍减少,这就有可能出现谐振,谐振将放大谐波电流,导致电容器等设备被烧毁。
4、谐波将使继电保护和自动装置出现误动作,并使仪表和电能计量出现较大误差。谐波对其他系统及电力用户团核危害也很大:如对附近的通信系统产生干扰,轻者出现噪声,降低通信质量,重者丢失信息,使通信系统无法正常工作,影响电子设备工作精度,使精密机械加工的产品质量降低;设备寿命缩短,家用电器工况变坏等。
⑷ 电能质量在线监测装置的作用
电能质量监测装置又称谐波电能监测装置,是一种高性能的多功能电能质量测试分析仪器。主要解决了电力负荷急剧加大,特别是冲击性和非线性负荷容量的不断增长,使得电网发生波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题。适用于220KV、110KV、35KV、10KV、6KV和380V各电压等级的发电厂、变电站、风电场、光伏电站、石油、煤矿、钢铁、冶金、化工等大型厂矿企业的供电系统。
主要特点
安全可靠:电压输入采用高电压隔离模块,电流输入采用高精度电流变器使输入信号和测量系统安全隔离。大大提高了仪器的抗干扰能力。
测试参数多:用来检测系统频率、电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变、电压偏差、电压基波有效值和真有效值、电流基波有效值和真有效值、基波有功功率、基波视在功率、2-63次谐波、真功率因数等全部电能质量五大国标规定的参数。
精度高:符合国标A级仪器要求。对谐波、三相不平衡度、闪变和波动均采用基准算法,无近似计算,采用高精度A/D(16 位),同时采样,采集速率12.8 kHz。
通讯和多通道测试:通讯接口支持RS-232和485,并且电能质量监测装置通具有测试通道多,配置灵活,最多可测量8路3相电压信号和8路3相电流信号。
大容量存储:内置512M内存,以5分钟为单位存储数据,每通道可以连续存储4个月的历史数据。
主要用途
1、测量分析:频率和电压偏差、电压波动和闪变、三相电压允许不平衡度、电网谐波。
2、应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。
3、测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量。
4、记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。
5、电能质量在线监测装置能对电力设备调整及运行过程动态监视。
6、分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价。
⑸ 谐波检测仪的介绍
谐波检测仪是电力行业名词,全称:电网谐波在线监测装置,简称:谐波检测仪。是监测电力系统中谐波能量的仪器。GDDN-500C谐波在线监测装置是GDDN-500B的升级产品,配置3路电压、3路电流,最高可支持3×8路电压、3×8路电流(即八个通道)。
⑹ 电气工程及其自动化设计毕业论文
随着科学技术的快速发展,作为一门新兴的技术,电气工程及其自动化已被广泛应用到各个行业。下面是我为大家整理的电气工程及其自动化设计 毕业 论文,供大家参考。
电气工程及其自动化设计毕业论文 范文 一:电气自动化工程中的节能设计摘要:当今世界的科学技术突飞猛进,信息技术也得到了跨越式发展;电力系统为了不落伍于时代,满足社会发展变革的需要,从未停止过发展的步伐,不仅逐渐提高了自动化程度,还将以节能设计为发展的方向。本章就电气自动化的节能设计技术进行深入的探讨,来促进节能技术在电气系统中的运用。
关键词:电气节能;自动化工程;设计应用
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
随着我国经济建设的飞速发展,全球能源危机的爆发,使能源节约成为现代社会、经济以及文明发展的重要课题。无论是供配电系统或用电设备,不同配件的选择,不一样的设计线路方式等,在能源的节约或浪费上都存在一定的差异,在这里,本文主要就电气节能设计的应用谈谈自己粗浅的认识。
一、电气自动化节能设计的重要性
在世界经济高速发展的今天,各领域的生产能力都发生了很大的变化,同时能源的问题也在不断的出现。我国在工业和农业的生产过程中对能源的利用情况并好,对环境缺乏保护的意识。而在总的能源损耗中,工业以及建筑业的占比相对较大,而且还不断成上升的趋势。
目前节能减排已经成为了可持续发展战略中至关重要的环节,今天人们对电气能源的需求在明显增加,电能在很多领域都出现了超出供应,限电以及节电的情况。可见,电气节能已经成为重中之重,国家也在不断出台政策来控制电气能源的浪费和损耗。
二、电气自动化节能设计的 方法
1、将电能在线路中传输的消耗降到最低
电能使用电缆作为传输工具,电缆作为一种电阻,在传输的过程中会有电能消耗掉,而电线中的电流却没有变化。要使得电线中电能在传输的过程中尽量的少损耗,就应该将改变电线的电阻,尽量使电线的电阻降到最低。导线的电阻与与导线的长度有关,线路越长线路的电阻就越大。那么如何来有效降低线路的电阻,将电能的消耗降到最低?可以采用以下几种 措施 :在电缆的选择上应该选择那些电阻率较小的材质的电缆;优化线路的布局,线路尽量采用最短线路,如能够直线布局最好;在有条件的情况下,供电源与用电源尽量缩到最短;尽量选用横截面较大的导线,导线的横截面与导线电阻成反比,采用较大横截面的导线,将能够有效的降低线路电阻,降低电能在传输中的损耗。
2、合理配置变压器
在电气节能技术的工程设计中,合理配置变压器可有效达到节能目的。对于变压器来说,负载损耗和空载损耗是其主要的有功损耗。在选择变压器时,须从多个方面综合考虑,如产品型号、产品负荷、变压器容量等。从型号上来看,主要以选择空载损耗或者是负载损耗较低的新型产品为主;从容量上来看,变压器的容量不能过大,条件允许的话,尽量选用单台容量低于1000kVA的变压器;从负荷率方面来看,合理的负荷率一般在75%-85%之间。若负荷率低于50%,空载的消耗比重载会增加,使整个系统的电能增加,若负荷率高于85%,会降低变压器使用寿命,也不利于电器的节能设计。
3、无功补偿
在配电设备中,无功功率所占有的容量相当大。这就导致了线路在传输电能过程中损耗变大,也将使电网中电压变低,影响用户的使用。无功率补偿所占容量过大,加大了电网的运行负担,使电力公司蒙受一定的经济损失。功率因数偏低,是无功功率对对用户的直观体现。如果功率因数小于0.9,则用户需要缴纳罚金,这将损害用户经济利益,与此同时,也不利于电力公司长远的经济利益。因此解决此问题需要科学合理选用无功补偿设备,至少是功率因素在1以上,才能维持电压网电压的稳定,保证用户稳定使用电能,实现企业的社会效益与经济效益双佳。
4、有源滤波器的应用
电气设备在正常运行的过程中,出现谐波是没有办法避免的,该谐波不但会降低电气设备的使用性,还会给电气设备的整体质量造成很大程度的损坏,从而导致非常严重的电气能源损耗和浪费。另外,由于谐波会经常的作用于电网上,还会引起电网电压不稳,这样就容易会出现失误操作,从而影响电气设备的健康运行。同时,谐波还会缩短电动机的使用寿命,还会打扰 其它 设备的工作等等。然而,有源滤波器的运行速度很快,可以彻底的滤波,当然价格也要比无源滤波器要高,可是它在工作的过程中不会产生任何副作用,因此,应用有源滤波器可以更加有效的对谐波进行过滤,减少谐波的出现,降低失误率,进一步提高供电的可靠性,还可以保证电气设备的正常运行,对电气设备起到了更好的保护。
5、照明节能灯的选择
在电气节能设计中,“照明”是必不可少的环节,因此照明节能灯的选择,就显得尤为重要。在选择照明灯的时候,我们要根据照明场所的特点、照明空间的大小、照明灯的控制方式等多方面综合考虑,在保证照明充足的前提下,多选用新型的节能灯、太阳能灯、高效荧光灯以及气体放电灯等这一类高效的光源。如普通室内的照明,应避免使用白炽灯,可采用小功率的LED光源灯;阳光充足的南方地区,可以选用太阳能灯作为街道或工业企业厂区的路灯等。从照明灯的控制方法上说,室内的照明灯应注意尽量做到一灯一开关、多灯多开关,避免多灯、多路共用一个开关,使用过程中造成能源的浪费;多层建筑楼梯间、除电梯间的公共区域等尽量采用声控自熄灯,以有效节约能源。
6、电动机的选择
工业用电过程中的节能措施,除上面提到的三种外,另一个关键措施就是电动机的选择。工业用电负荷中,电动机负荷占很大比例,因此当电动机的功率因数和效率提高时,就可以将工业用电的功率损耗降低。在选择电动机时,应该选择高效率的电动机,以提高电动机的功率和效率,减少电动机的电能的损耗,如采用Y、YZ、YZR等高效率的电动机。但需要考虑的是,新型的高效率的电动机,其价格也相对昂贵,高于普通电机很多,因此,在选择电动机前,除考虑电动机的功率与效率,也要同时考虑经济效益。电动机的经济效益可以通过最大使用年限来衡量。即任何电动机都是有使用寿命的,在到达使用寿命时就需要回收,而高效率的新型电动机由于其较普通电机效率高,电能损耗少,使用寿命就长,回收年限就较高,而这部分“回收年限”可以用“新型电动机价格高于普通电机的价格”除以“使用新型电机降低损耗所减少的费用”来计算,当“回收年限”在可接受的范围之内时,即可采用新型电机。经过很多专业人士多年的实验数据得知,一般当负载率高于0.6、电动机年持续运行时间超过3000小时以及电机单机容量较大时,选用新型电动机可以满足经济要求。
三、电气自动化的节能的设计应用
1、优化配电设计
电力系统服务的目标是为电气系统的工程设备提供充足的动力。因此,必须充分考虑电力系统的适用性,以符合配电设计的标准。关于电力系统的适用性,首先应当达到用电设备负荷容量与可靠性的要求,严格控制电气设备的质量,在进行配电时,不但要保障用电设备的基本要求,还应当确保电力系统的灵活性、可靠性,保证其稳定、高效地运作。其次是要保障电力系统的安全性,要选择绝缘性能较好的导线,在布线的过程中要注意导线之间的绝缘应保持适度距离。再次是要保障导线的热稳定、动态稳定以及负荷能力,在电力系统运作时,要保证配电与用电设备的安全性。最后是选择良好的接地和防雷设施。
2、提高电气系统的运作效率
电力系统首先要做的就是对节能设备进行选择,选择一个好的节能设备可以为其本身的节能提供条件,并且还能够采用无功补偿、降低电路损耗,以及均衡负荷的方式来保障电力系统的在运作时的节能效果,比如,在进行配电设计的过程中,可以采用合理选择设计系数与合理调整负荷来实现。通过采用上述办法,在电力系统的安装与运作过程中,能够有效地提高设备的运作效率和电源的利用率,如此一来就能够最大限度地降低电能的损耗。
结束语
进入新世纪以来,节能经济己在我国广泛普及,我国的节能经济战略已全面推广,并为企业节能经济的开展制定了更优惠的政策,我国政府对节能经济的研发提供了积极的扶持。我国正不断地提高企业在节能领域的自主创新能力,使得各种先进的节能技术不断被研发出来。因此,我国电力自动化企业应当抓住机遇,迎接挑战,强化节能意识,积极研发电气自动化技术与产品,推动我国节能经济的快速发展。
参考文献
[1]伍廷熙.谈电气节能在工程设计中的应用[J].城市建设,2010年.
[2]张欣.建筑电气设计中的节能措施[J].工程建设与设计,2011年.
电气工程及其自动化设计毕业论文范文二:建筑电气工程自动化设计分析摘要:随着我国社会经济发展脚步的不断加快,社会各领域对建筑电气工程自动化设计的要求也必然会越来越高,对建筑电气工程自动化设计质量进行严格控制,最大限度发挥其优势也成为了相关部门所面临的一项重大课题。鉴于此,文中笔者根据多年工作 经验 对建筑电气工程自动化设计存在的问题及自动化技术的完善策略进行简要阐述。
关键词:建筑电气;电气工程;自动化;设计;
中图分类号:F407文献标识码: A
在科学技术不断进步的时代,社会各领域逐渐实现了自动化和智能化,建筑电气工程也不例外。随着人们生活水平的不断提高,对电气工程自动化设计质量也有了较高的要求,为了充分满足人们的诸多要求,在分析目前建筑电气工程自动化设计中存在问题的基础上,对电气工程自动化设计进行不断完善具有重要意义。
一、电气工程及其自动化的发展史
按照使用的电子电力器件不同,电气工程及其自动化的发展主要经历了四个阶段,第一阶段所使用的电子电力器件为晶闸管,由于其自身具有硅整流器件的特征,能够在高电压、大电流的条件下工作,因此,对其应用一直延续至今。第二阶段所使用的电子电力器件为全控制式器件,这种器件不仅能够通过信号控制其导通,而且还能够控制其关断,又被称之为自关断器件。第三阶段所使用的电子电力器件为复合型电力电子器件IGBI和MGT,最后,第四代电力电子器件是功率集成电路PIC。经历这四个阶段的电气工程自动化已经逐步趋于完善,被广泛应用到社会各个领域的发展中。
二、目前建筑电气工程自动化设计中存在的问题
随着社会发展对建筑电气工程自动化要求的不断提高,传统建筑电气工程设计中存在的问题也越来越多,不仅不能有效满足人们的根本需求,而且还在很大程度上制约了建筑电气工程的可持续发展,这些问题主要体现在以下几个方面:
1.设计的深度不够
就我国目前建筑电气工程使用的情况来看,经常会出现各种各样的问题,对整个项目的使用功能造成了很多不必要的影响。究其原因,主要是因为设计人员在对工程进行具体设计的时候,忽略了设计内容的可实施性,从而导致整体设计缺乏一定的深度,造成在某些施工安装的环节中存在很大不必要的麻烦,甚至还会出现一些设计上的缺陷问题,导致安装的可操作性大大降低。由此可见,如果设计人员在对工程进行设计的时候,没有按照必要的深度去对工程的各个环节进行计算和标注,那么势必会导致设计内容缺乏科学性和合理性,从而影响到工程的整体质量。
2.设计的标准不够规范
设计的标准不够规范也是目前建筑电气工程自动化设计中存在的一个重要问题,而由于此项问题引起的后果也是不容忽视的。比如说,在对一栋大楼进行设计的时候,设计人员如果没有严格按照设计的标准来进行规范和设计,那么就很有可能将一些重要的设计环节遗漏,在工程投入使用之后,必然也就无法满足人们的日常需求。由此可见,设计标准对于一项工程的整体设计具有不可或缺的作用,如果不能达到设计标准,那么势必会造成较多的安全隐患。
3.设计配合不科学
在目前建筑电气工程设计中,涉及了多个专业的工程设计和安装环节,如果想要从根本上确保工程的顺利施工,那么就必须对各个专业和安装环节进行合理协调,确保彼此之间达到有效配合。但就我国目前建筑电气工程自动化设计的现状来看,很多环节的施工图都没有完善,或多或少都会忽略到一些东西,正是由于这些问题的存在,不仅会给施工人员的施工作业带来麻烦,而且还会给监理人员的工作带来阻碍,甚至还会引起意外事故。
三、建筑电气工程自动化设计的策略分析
就我国目前社会发展对建筑电气工程自动化设计的要求来看,不仅要满足家电用电、照明、安全用电等需求,而且还要保证工程设计的实用性、美观性和便捷性,结合以上几种需求,工作人员在对建筑电气工程进行自动化设计的时候,可以从以下几个方面进行考虑:
1.强电系统网络设计
强电系统主要指的是交流电电压在24V以上的电力系统,比如说电灯、插座等。在建筑电力工程自动化设计中,强电系统的网络设计内容主要包括照明线路、用电弦线路以及消防系统中的控制线路等。由于强电系中涉及到的电压最高,对线路的设计要求也有所增加,相关的制约机制和合计更加复杂,对于难度和精度的要求也越来越严格。因此,为了能够确保强电系统的网络设计达到工程的需求,设计人员在对其进行设计的时候,要将所有的设计内容一次性纳入到设计当中,反复检查,必须确保没有遗漏的项目之后,才能够将工程设计交予施工人员。
2.弱电系统网络设计
一般来说,建筑中的弱点主要可以分为两种类型,一种是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能,有交流和直流之分,交流36V以下,直流24V以下,另一类是载有语音、图像以及数据等信息的信息源,比如说电话、电视以及计算机的信息等。而建筑电气工程自动化设计中所涉及到的弱电系统,通常指的是后者。然而,随着计算机技术的飞速发展,在原有弱电系统的基础上,又加入了计算机终端系统线路、网络终端系统线路以及电化 教育 系统线路的设计等。由于这类系统的网络设计涉及到要对电场、磁场或电磁场屏蔽直接地线路,因此,设计人员在对其进行设计的时候,必须要首先将防雷接地装置线路和屏蔽保护接地线路进行事先考虑和安排。
3.电气工程设计中的对策分析
为了确保建筑电气工程自动化设计的顺利实施,在对工程进行设计的时候,设计人员首先要严格按照工程的设计标准来进行工程设计,对于工程中涉及到的设备型号和参数,都要有明确的标准。其次,在对设计图进行审查的时候,一定要认真对待,仔细的核对图纸中的任何一个环节和数据,一旦发现问题,应及时予以改正,只有这样,才能够有效避免由于设计不科学而引起的质量问题,确保设计达到相关标准,使施工顺利展开。
4.建筑中电气工程及其自动化技术的完善
建筑中必须有一套自动化系统框架。这是为了保证建筑的正常运行的同时能够适应多种 外接设备 和用电系统,在建立自动化系统的同时要使其具备能够处理功能,发现问题的能力,这就需要在设计中加入适当的管理模块。并且根据需要,将设备的使用功能加载到管理模块中。
每个建筑都要有一套的自动化框架系统,它要作为后续建设的基本依据,并且在发生功能改变的同事能够发挥系统的指导性作用,在数据管理、监控、设备养护等方面发挥自身的作用。在自动化设备的选择上要符合建筑的使用功能,因为电气自动化技术的基础就是通过自动化设备来提高和完善整个建筑功能的,并且通过合理的自动化技术使设备的运行环境更加的高效。在很多情况下。电气自动化被分为三种,首先是开关的自动化转变,这是对设备实现自动化的基础,自由在设备的开关问题上进行升级,才能体现自动化的有效性。
其次是对设备中信号、监控、网络传输的自动化转变,这通常是使用信号转换器和收集器进行完成的,一般情况下通过对信息的传送和收集能够体现出建筑用电环境的状态,对危险源能够进行及时的消除和预防。第三种是针对设备的运行环境进行控制,这种控制主要来自于环境监控的主要形式,可以通过监测过程对设备的温度、电压、功率等进行控制,并且建立最低容纳性,使外部的环境性能能够被正确的判断出来,当外部链接性较大时,控制中心就会通过数据变化所发出相关的动作指令。
结束语
总之,在未来的时间里,设计人员必须根据工程的实际需求,采取科学合理的设计方法,确保工程质量,从而促进我国建筑行业的可持续发展。
参考文献:
[1]赵光根.刘玉兰.建筑中电气工程及其自动化技术的完善策略分析[J].商场现代化,2013(11).
[2]王喜玲,邱训和.浅谈建筑电气工程施工质量控制及安全管理[A].土木建筑学术文库(第11卷)[C].2009年
[3]赵文选.建筑电气工程主要节能技术分析[A].河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C].2010年
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⑺ [电力系统中谐波的危害与谐波控制方法的研究]避雷针的作用
一、谐波的产生 在理想的干净供电系统中,电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里,流过的电流与施加的电压成正比,流过的电流是正弦波。
用傅立叶分析原理,能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。在电力系统中,谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。
谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 ...n倍于电网频率。功率变换器的脉冲数越高,最低次的谐波分量的频率的次数就越高。
其他功率消耗装置,例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3次谐波(150赫兹)。
在供电网络阻抗(电阻)下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。次数越高,谐波分量的振幅越低。
只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。也有可能,谐波分量通过供电网络到达用户网络。例如,供电网络中一个用户工厂的运转可能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。
二、谐波的危害
1、降低系统容量如变压器、断路器、电缆等; 2、加速设备老化,缩短悉中设备使用寿命,甚至损坏设备; 3、危害生产安全与稳定; 4、浪费电能等。
三、谐波测量的主要方法
1、带阻滤波法。 这是一种最为简单的谐波电流检测方法,其基本原理是设计一个低阻滤波器,将基波分量滤除,从而获得总的谐波电流量。这种方法过于简单,精度很低,不能满足谐波分析的需要,一般不用。
2、带通选频法和FFT变换法。带通选频方法采用多个窄带滤波器,逐次选出各次谐波分量,基本原理如图1所示。利用FFT变换来检测电力谐波是一种以数字信号处理为基础的测量方法,其基本过程是对待测信号(电压或电流)进行采样,经A/D转换,再用计算机进行傅里叶变换,得到各次谐波的幅值和相位系数。
这两种方法都可以检测到各次谐波的含量,但以模拟滤波器为基础的带通选频法装置,结构复杂,元件多,测消梁量精度受元件参数、环境温度和湿度变化的影响大,且没有自适应能力;后一种检测方法其优点是可同时测量多个回路,能自动定时测量。缺点是采样点的个数限制谐波测量的最高次数,具有较长的时间延迟,实时性较差。
3、瞬时功率矢量法
1984年,日本学者H.AKagi等提出瞬时无功功率理论,并在此基础上提出了2种谐波电流的检测方法:p-q法和ip-iq法。这两种方法都能准确地测量对称的三相三线制电路的谐波值。ip-iq法适用范围广,不仅在电网电压畸变时适用,在电网电压不对称时也同样有效。而使用p-q法测量电网电压畸变时的谐波会存在较大误差。这2种方法的优点是当电网电压对称且无畸变时,各电流分量(基波正序无功分量、不对称分量及高次谐波分量)的测量电路比较简单,并且延时小。虽然被测量的电流中谐波构成和采用滤波器的不同,因而会有不同的延时,但延时最多不超过1个电源周期。如电网中最典型的谐波源――三相整流器,其检测的延时约为1/6周期。可见,该方法具有很好的实时性,缺点是硬件多,花费大。此理论是基于三相三线制电路。对于单相电路,必须首先将三相电路分解,然后构造基于瞬时无功功率理论的单相电路谐波测量框图。仿真表明该方法是可行的,其检测性能优于以往的单相谐波电流的测量方法。瞬时无功功率理论解决了谐波和无功功率的瞬时检测及不用储能元件实现谐波和无功补偿等问题,对治理谐波和研发无功补偿装置等起到了很大的推动作用。
4、小波分析法
对于一般的谐波检测,如电力部门出于管理而检测,需要获得的是各次谐波的含量,而对于谐波的时间则不关心,因此傅里叶变换就满睁桥山足要求。然而在对谐波电流进行动态控制时,不必分解出各次谐波分量,只需检测出除基波电流外的总畸变电流,但对出现谐波的时间感兴趣,对此傅里叶变换无能为力。小波变换由于克服了傅里叶变换在频域完全局部化而在时域完全无局部性的缺点,即它在时域和频域同时具有局部性,因此通过小波变换对谐波信号进行分析可获得所对应的时间信息。小波变换应用在谐波测量方面尚处于初始阶段。将小波变换和神经网络结合起来对谐波进行分析,并设计和开发基于小波变换的谐波监测仪将会是非常有意义的工作。
5、自适应检测法
该方法基于自适应干扰抵消原理,将电压作为参考输入,负载电流作为原始输入,从负载电流中消去与电压波形相同的有功分量,得到需要补偿的谐波与无功分量。该自适应检测系统的特点是在电压波形畸变情况下也具有较好的自适应能力,缺点是动态响应速度较慢。在此基础上,又有学者提出一种基于神经元的自适应谐波的电流检测法。
综上所述,带阻滤波法是早期模拟式谐波测量装置的基本原理;基于瞬时无功功率理论的瞬时空间矢量法可用于谐波的瞬时检测,也可用于无功补偿等谐波治理领域,且方法简单易行,性能良好,并已趋于完善和成熟,今后仍将占主导地位;基于神经元的自适应谐波电流检测法和小波分析法,是正在研究的新方法,可以提高谐波测量的实时性和精度,但实际应用还有待于进一步验证。
四、谐波的抑制措施
在电力系统的设计中,加大系统短路容量;提高供电电压等级;增加变流装置的脉动数;改善系统的运行方式,如:尽可能保持三相负荷平衡,避免各类电磁系统饱和,错开系统谐振点,由专门电路为谐波源负载供电等,都能减小系统中的谐波成份。但其中许多措施都会大大增加系统和设备的投资,且有些方法的效果并不一定很理想。因此,设置交流滤波器是有效抑制谐波和改善波形的积极措施,同时滤波器还能向系统提供所需的部分或全部无功。图2中,(a)为接线系统,(b)为等效电路。
整流器、逆变器等非线性负荷,因为其本身可以表示为产生高次谐波电流的恒流源,故可用图2来表示高次谐波的等效电路。
流向电网的谐波电流IS和母线的谐波电压VB可表示为:
IS=InZL/(ZS+ZL)
VB=ISZS(2)
式中:
IS为注入电网的谐波电流;
In为谐波电流;
VB为谐波电压;
ZS为电网阻抗;
ZL为电网负载阻抗。
该式表明,当电网阻抗(ZS)一定时,相对减小系统负载阻抗(ZL),就可以减小流向电网的谐波电流和母线的谐波电压(电压畸变)。谐波干扰取决于流向电网的谐波电流或电压畸变的大小。抑制谐波的目的,就是要降低流向电网的谐波电流。
因此,可以采取以下措施:
(1)对于电力系统,设置谐波低阻抗的分流电路,从而减小负载阻抗ZL,降低注入电网的谐波电流IS;也就是被动式滤波器,即常用的LC滤波器
(2)提供逆相位的谐波,以抵消非线性负荷所产生的谐波电流In,达到消除谐波的目的。也就是能动式滤波器,即有源滤波器。
(3)防止并联电容器组对谐波的放大,在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。当谐波存在时,在一定的参数下电容器组会对谐波起放大作用,危及电容器本身和附近电气设备的安全。可采取串联电抗器,或将电容器组的某些支路改为滤波器,还可以采取限定电容器组的投入容量,避免电容器对谐波的放大。
(4)加装静止无功补偿装置,快速变化的谐波源,如电弧炉、电力机车和卷扬机等,除了产生谐波外,往往还会引起供电电压的波动和闪变,有的还会造成系统电压三相不平衡,严重影响公用电网的电能质量。在谐波源处并联装设静止无功补偿装置,可有效减小波动的谐波量,同时可以控制电压波动、电压闪变、三相不平衡,还可补偿功率因数。
(5)降低谐波源的谐波含量,在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。这种方法能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
(6)改善供电环境等。
六、结束语
本文详细分析了综合动态的谐波治理措施同时考虑电网无功功率补偿问题,这是电力系统目前面临的一大课题。要消除谐波污染,除在电力系统采取有效的控制措施外,还要在设计、制造和使用非线性负载时,采取有力的谐波控制措施,减小谐波侵入电网,从而减少由于谐波带来的巨大损失。