淺析化工工廠電能質量優化方案

劉思佚

（西南化工研究設計院有限公司，四川 成都 610225）

1 化工工廠電能質量現狀和問題分析

就目前我國電氣施工行業的現狀而言，建筑電氣施工的時間一般十分緊促，經常出現由于沒有對電氣施工全面了解的情況下就倉促的進行施工工作。在化工工程電氣設計上由于此前電氣施工的規劃設計不科學從而導致化工工程電能質量不良的情況屢見不鮮。尤其在化工工程的電氣設計上沒有對化工工廠有機結合，比如化工工廠中重要的電力設備、預埋管線、消防管道、水電線路和通風管道縱橫分布的部位都沒有合理的進行設計，不僅給化工工廠電能的質量安全埋下了隱患，而且給我國的經濟發展造成了巨大的經濟損失，阻礙了我國化工行業的發展?；すS電能質量的下降會給化工工廠的生產安全和效率帶來很大的影響，本文列舉以下幾個方面。

1.1 變壓器損耗。由于在化工工廠的工業系統屬于一個較為特殊的生產環境，而且化工工廠變壓器的渦流損耗往往是預期值的九倍左右，幾乎達到了變壓器整個負載損耗的2倍，加上由于集膚效應導致的導線過熱都會引起變壓器額外的損耗。雖然集膚效應可以在功赫茲時忽略但是從3次赫茲與7次諧波開始發生作用。例如，化工工廠變壓器中一根直徑為20毫米的導線在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中這些增加的電阻，往往會導致頻率的升高而且發生電壓下降和電壓的劇烈變化，甚至導致電能質量的嚴重下降和電能的額外損失現象的發生。

1.2 誤跳閘現象。由于化工工廠的生產需要用到大量的電能，而電能質量的下降往往會導致沖擊電流的出現，從而導致電力事故的出現。因為沖擊電流極易導致斷路器跳閘的事故，這是由于斷路器不能正確的合計化工工廠電路中含有基波和各次諧波的電流而發生的現象，常常發生誤跳閘或者在該跳閘的時候根本不跳的現象，甚至于出現漏電電流達到使漏電保護裝置動作的設定值的問題。因此誤跳閘現象對化工工廠的電力系統會造成極大的損害，造成化工工廠電能質量的嚴重下降，同時起補救措施必須要保證生產和工作人員的安全。這種情況的解決方法一般是通過多分幾個回路，并使每個回路所帶負載最大限度的減少，從而降低沖擊電流及漏電電流問題的出現。

2 化工工廠生產管理過程中電能質量優化措施

2.1 加強對化工工廠電能的管理工作?；すS的電力系統設計的質量好壞直接的影響到化工工程生產構成中的電能質量，因此在化工工程電氣設計和施工上必須要對化工工程電氣施工隊伍進行有效的選擇。因為只有具有工廠電氣系統施工經驗和較高的專業素質的施工人員才能保證化工工廠電氣施工的質量，其次在化工工廠電能的管理工作上必須要加強化工工廠電力系統的管理，提高化工工廠工作人員的電能使用責任意識，讓每一位工人都能充分的了解到電能質量的重要性，從而明確化工工廠生產過程中的操作規范，還可以通過建立化工工廠電力系統責任的方式來加強電能的管理工作。

2.2 提高化工工廠電能的一般措施。一般而言，可以通過調節化工工廠有載調壓變壓器的分接頭可以保證化工工廠生產中的電壓穩定，從而也一定程度上提高化工工廠電能的質量。其次通過并聯電容器組也可以有效的補償系統無功功率，從而解決電壓偏低的情況，可是如果化工工廠中電能質量的問題過于嚴重，那么采用此方法則難以使電能質量得到優化和提高。但是由于化工工廠電力系統復雜和消耗巨大，因此這種一般措施往往無法取得優化電能質量的良好效果。

3 化工工廠設計中采用的電能質量優化方案

3.1 采用有源和無源濾波技術。有源和無源濾波技術可以有效的提高電能質量。無源濾波技術通過采用調諧的諧振技術來為諧波提供低阻通路來消除諧波，但是由于無源濾波技術的應用中收到大體積和高能耗的限制，而且在對高諧波的情況下負載率波效果不良，而且非常引發系統諧振的問題，正是因為這個原因，無源濾波技術很少應用到化工工廠的電能優化上。有源濾波則是通過采用高性能的控制芯片和電子元件來運用成熟的諧波控制技術來對進行負載濾波，優化化工工廠的電能質量。而且有源濾波具有體積小、耗能低和較高的負載適應性，而且克服了無源濾波技術存在的系統諧振問題，對化工工廠電能質量的優化具有良好的效果。

3.2 采用無功補償的措施來提高化工工廠電能質量

基于無功補償措施可以有效的提高化工工廠的電能質量。這是因為無功補償裝置在化工工廠的電力系統中能夠高校對進行無功補償和電壓控制，并且不斷的增加系統的穩定性、電壓限制和電阻率等，無功電流在輸出時可以在較大范圍內保證電壓變化范圍的恒定，從而對化工工廠的生產形成強有力的保證，而且在化工工廠電壓較低時提供強的無功支撐，從而提高化工工廠的整體電能質量。

3.3 化工工廠設計中可以基于電力技術來提高電能質量?？茖W技術的快速發展推動力電力電子技術的廣泛應用，通過電力技術在化工工廠電力系統中的應用可以有效的解決諧波畸變、電壓不穩等一系列影響電能質量的問題，并提高化工工廠電能的質量?；陔娏夹g來提高電能質量的方案主要有以下四種：

3.3.1 靜止調相機，在化工工廠的設計中采用靜止調相機可以很好的調節化工工廠電壓與系統功率因數，從而完善化工工廠電力系統設計，保證電能質量達到標準。

3.3.2 不間斷穩壓電源，化工工廠中通過不間斷穩壓電源的設計可以保證化工工廠電能質量達到標準，因為化工工廠生產過程中會產生巨大的電能負荷，因此為了保證化工工廠電能質量，必須要加以穩壓電源的設計。

3.3.3 動態電壓恢復器，這一設計應用在化工工廠的電力系統中，主要是可以起到補償電能的電壓波動和閃變等情況，一般用于敏感負荷。

3.3.4 固態電子轉換開關，化工工廠一般是采用傳統的機械開關設計在電力系統中的雙回線路，但是這種傳統的機械開關沒有較高的反應能力，但是通過固態電子轉換開關在雙回線路的切換可以克服傳統機械開關反應慢的情況，從而保證化工工廠電能質量達標和持續供電。

結語

總而言之，化工工廠的電能質量優化決定著化工工廠生產的安全和效率，必須要采取科學有效的措施對化工工廠的電能質量進行優化。通過合理的設計化工工廠電能質量優化方案，結合濾波技術、無功補償和電力技術在化工工程電力系統中的應用可以達到優化化工工廠電能質量的良好效果。不僅如此，化工工廠的電能質量優化還需要充分分析電能質量下降的原因，加強化工工廠電能的管理工作，采用一些基礎的方法措施，達到提高化工工廠電能質量的目的。只有優質的電能質量才能保證化工工廠正常的生產機安全，這對于促進我國化工行業的發展具有重要的意義。

[1]肖湘寧.電能質量分析與控制[J].北京：中國電力出版社，2004.

[2]陳建業.工業企業電能質量控制[J].北京：中國電力出版社，2004.