劉思佚

（西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，四川 成都 610225）

1 化工工廠電能質(zhì)量現(xiàn)狀和問(wèn)題分析

就目前我國(guó)電氣施工行業(yè)的現(xiàn)狀而言，建筑電氣施工的時(shí)間一般十分緊促，經(jīng)常出現(xiàn)由于沒(méi)有對(duì)電氣施工全面了解的情況下就倉(cāng)促的進(jìn)行施工工作。在化工工程電氣設(shè)計(jì)上由于此前電氣施工的規(guī)劃設(shè)計(jì)不科學(xué)從而導(dǎo)致化工工程電能質(zhì)量不良的情況屢見(jiàn)不鮮。尤其在化工工程的電氣設(shè)計(jì)上沒(méi)有對(duì)化工工廠有機(jī)結(jié)合，比如化工工廠中重要的電力設(shè)備、預(yù)埋管線、消防管道、水電線路和通風(fēng)管道縱橫分布的部位都沒(méi)有合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅給化工工廠電能的質(zhì)量安全埋下了隱患，而且給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，阻礙了我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展?；すS電能質(zhì)量的下降會(huì)給化工工廠的生產(chǎn)安全和效率帶來(lái)很大的影響，本文列舉以下幾個(gè)方面。

1.1 變壓器損耗。由于在化工工廠的工業(yè)系統(tǒng)屬于一個(gè)較為特殊的生產(chǎn)環(huán)境，而且化工工廠變壓器的渦流損耗往往是預(yù)期值的九倍左右，幾乎達(dá)到了變壓器整個(gè)負(fù)載損耗的2倍，加上由于集膚效應(yīng)導(dǎo)致的導(dǎo)線過(guò)熱都會(huì)引起變壓器額外的損耗。雖然集膚效應(yīng)可以在功赫茲時(shí)忽略但是從3次赫茲與7次諧波開(kāi)始發(fā)生作用。例如，化工工廠變壓器中一根直徑為20毫米的導(dǎo)線在3次赫茲往往就具有比直流電阻高出一般的視在電阻。在化工工廠電力系統(tǒng)中這些增加的電阻，往往會(huì)導(dǎo)致頻率的升高而且發(fā)生電壓下降和電壓的劇烈變化，甚至導(dǎo)致電能質(zhì)量的嚴(yán)重下降和電能的額外損失現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 誤跳閘現(xiàn)象。由于化工工廠的生產(chǎn)需要用到大量的電能，而電能質(zhì)量的下降往往會(huì)導(dǎo)致沖擊電流的出現(xiàn)，從而導(dǎo)致電力事故的出現(xiàn)。因?yàn)闆_擊電流極易導(dǎo)致斷路器跳閘的事故，這是由于斷路器不能正確的合計(jì)化工工廠電路中含有基波和各次諧波的電流而發(fā)生的現(xiàn)象，常常發(fā)生誤跳閘或者在該跳閘的時(shí)候根本不跳的現(xiàn)象，甚至于出現(xiàn)漏電電流達(dá)到使漏電保護(hù)裝置動(dòng)作的設(shè)定值的問(wèn)題。因此誤跳閘現(xiàn)象對(duì)化工工廠的電力系統(tǒng)會(huì)造成極大的損害，造成化工工廠電能質(zhì)量的嚴(yán)重下降，同時(shí)起補(bǔ)救措施必須要保證生產(chǎn)和工作人員的安全。這種情況的解決方法一般是通過(guò)多分幾個(gè)回路，并使每個(gè)回路所帶負(fù)載最大限度的減少，從而降低沖擊電流及漏電電流問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 化工工廠生產(chǎn)管理過(guò)程中電能質(zhì)量?jī)?yōu)化措施

2.1 加強(qiáng)對(duì)化工工廠電能的管理工作。化工工廠的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量好壞直接的影響到化工工程生產(chǎn)構(gòu)成中的電能質(zhì)量，因此在化工工程電氣設(shè)計(jì)和施工上必須要對(duì)化工工程電氣施工隊(duì)伍進(jìn)行有效的選擇。因?yàn)橹挥芯哂泄S電氣系統(tǒng)施工經(jīng)驗(yàn)和較高的專業(yè)素質(zhì)的施工人員才能保證化工工廠電氣施工的質(zhì)量，其次在化工工廠電能的管理工作上必須要加強(qiáng)化工工廠電力系統(tǒng)的管理，提高化工工廠工作人員的電能使用責(zé)任意識(shí)，讓每一位工人都能充分的了解到電能質(zhì)量的重要性，從而明確化工工廠生產(chǎn)過(guò)程中的操作規(guī)范，還可以通過(guò)建立化工工廠電力系統(tǒng)責(zé)任的方式來(lái)加強(qiáng)電能的管理工作。

2.2 提高化工工廠電能的一般措施。一般而言，可以通過(guò)調(diào)節(jié)化工工廠有載調(diào)壓變壓器的分接頭可以保證化工工廠生產(chǎn)中的電壓穩(wěn)定，從而也一定程度上提高化工工廠電能的質(zhì)量。其次通過(guò)并聯(lián)電容器組也可以有效的補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功功率，從而解決電壓偏低的情況，可是如果化工工廠中電能質(zhì)量的問(wèn)題過(guò)于嚴(yán)重，那么采用此方法則難以使電能質(zhì)量得到優(yōu)化和提高。但是由于化工工廠電力系統(tǒng)復(fù)雜和消耗巨大，因此這種一般措施往往無(wú)法取得優(yōu)化電能質(zhì)量的良好效果。

3 化工工廠設(shè)計(jì)中采用的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化方案

3.1 采用有源和無(wú)源濾波技術(shù)。有源和無(wú)源濾波技術(shù)可以有效的提高電能質(zhì)量。無(wú)源濾波技術(shù)通過(guò)采用調(diào)諧的諧振技術(shù)來(lái)為諧波提供低阻通路來(lái)消除諧波，但是由于無(wú)源濾波技術(shù)的應(yīng)用中收到大體積和高能耗的限制，而且在對(duì)高諧波的情況下負(fù)載率波效果不良，而且非常引發(fā)系統(tǒng)諧振的問(wèn)題，正是因?yàn)檫@個(gè)原因，無(wú)源濾波技術(shù)很少應(yīng)用到化工工廠的電能優(yōu)化上。有源濾波則是通過(guò)采用高性能的控制芯片和電子元件來(lái)運(yùn)用成熟的諧波控制技術(shù)來(lái)對(duì)進(jìn)行負(fù)載濾波，優(yōu)化化工工廠的電能質(zhì)量。而且有源濾波具有體積小、耗能低和較高的負(fù)載適應(yīng)性，而且克服了無(wú)源濾波技術(shù)存在的系統(tǒng)諧振問(wèn)題，對(duì)化工工廠電能質(zhì)量的優(yōu)化具有良好的效果。

3.2 采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇胧﹣?lái)提高化工工廠電能質(zhì)量

基于無(wú)功補(bǔ)償措施可以有效的提高化工工廠的電能質(zhì)量。這是因?yàn)闊o(wú)功補(bǔ)償裝置在化工工廠的電力系統(tǒng)中能夠高校對(duì)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償和電壓控制，并且不斷的增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性、電壓限制和電阻率等，無(wú)功電流在輸出時(shí)可以在較大范圍內(nèi)保證電壓變化范圍的恒定，從而對(duì)化工工廠的生產(chǎn)形成強(qiáng)有力的保證，而且在化工工廠電壓較低時(shí)提供強(qiáng)的無(wú)功支撐，從而提高化工工廠的整體電能質(zhì)量。

3.3 化工工廠設(shè)計(jì)中可以基于電力技術(shù)來(lái)提高電能質(zhì)量。科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)力電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，通過(guò)電力技術(shù)在化工工廠電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效的解決諧波畸變、電壓不穩(wěn)等一系列影響電能質(zhì)量的問(wèn)題，并提高化工工廠電能的質(zhì)量?；陔娏夹g(shù)來(lái)提高電能質(zhì)量的方案主要有以下四種：

3.3.1 靜止調(diào)相機(jī)，在化工工廠的設(shè)計(jì)中采用靜止調(diào)相機(jī)可以很好的調(diào)節(jié)化工工廠電壓與系統(tǒng)功率因數(shù)，從而完善化工工廠電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證電能質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.2 不間斷穩(wěn)壓電源，化工工廠中通過(guò)不間斷穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)可以保證化工工廠電能質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榛すS生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的電能負(fù)荷，因此為了保證化工工廠電能質(zhì)量，必須要加以穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)。

3.3.3 動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器，這一設(shè)計(jì)應(yīng)用在化工工廠的電力系統(tǒng)中，主要是可以起到補(bǔ)償電能的電壓波動(dòng)和閃變等情況，一般用于敏感負(fù)荷。

3.3.4 固態(tài)電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，化工工廠一般是采用傳統(tǒng)的機(jī)械開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)在電力系統(tǒng)中的雙回線路，但是這種傳統(tǒng)的機(jī)械開(kāi)關(guān)沒(méi)有較高的反應(yīng)能力，但是通過(guò)固態(tài)電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在雙回線路的切換可以克服傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)反應(yīng)慢的情況，從而保證化工工廠電能質(zhì)量達(dá)標(biāo)和持續(xù)供電。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，化工工廠的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化決定著化工工廠生產(chǎn)的安全和效率，必須要采取科學(xué)有效的措施對(duì)化工工廠的電能質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)化工工廠電能質(zhì)量?jī)?yōu)化方案，結(jié)合濾波技術(shù)、無(wú)功補(bǔ)償和電力技術(shù)在化工工程電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以達(dá)到優(yōu)化化工工廠電能質(zhì)量的良好效果。不僅如此，化工工廠的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化還需要充分分析電能質(zhì)量下降的原因，加強(qiáng)化工工廠電能的管理工作，采用一些基礎(chǔ)的方法措施，達(dá)到提高化工工廠電能質(zhì)量的目的。只有優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量才能保證化工工廠正常的生產(chǎn)機(jī)安全，這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

[1]肖湘寧.電能質(zhì)量分析與控制[J].北京：中國(guó)電力出版社，2004.

[2]陳建業(yè).工業(yè)企業(yè)電能質(zhì)量控制[J].北京：中國(guó)電力出版社，2004.