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闫继红、吉建英:“电视一家亲”活动成功实践的启示

? 2018-09-20 16:37 ? 次阅读

引言

所以我们复活了这款古人的九九消寒游戏。

在电力生产中,发电机输出的功率有两种,即有功功率和无功功率。在交流电能输送和使用过程中,用于转换成机械能、热能、光能等的部分能量叫有功功率,用于电路内电场与磁场交流的部分能量叫无功功率。在电网运行中,因大量非线性负载的运行,除了要消耗有功功率外,还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时,将会产生电能损耗,功率因数越低电网所需无功越多,损耗就越大。随着工农业生产及家用电器的迅猛发展,我国电力系统的供电状况日益紧张,供需矛盾日益突出。动力设备普遍存在着无功消耗大、电能浪费大的问题,严重制约了各企业发展和经济效益的提高。要实现经济的快速增长,节电节能将是一项必不可少的重要举措。因此,应采取积极的措施减少无功功率损耗。

1 用电方面存在的实际问题

分析无功功率的电能损耗形式:主要有两部分构成:一是电力网输配电线路中升、降变压器的电抗引起的无功功率,约占无功总消耗的65%;二是用户所使用的大量交流感性负荷和配电线路、配电变压器引起的电抗损耗,约占无功损耗的35%。为了缓解供电矛盾,供电部门采用奖罚制度来限制无功功率的消耗。

我校某教学楼由于实验设备较多,感性负载大,功率因数低,使电气设备得不到充分利用。经过现场实际测试和数据统计,该教学楼功率因数只有0.6~0.65,电能利用率低,造成能源浪费。为此,我们提出了对该系统进行无功补偿的方案。

2 无功补偿方式的选择

无功补偿是利用电容器产生的超前无功电流和电感性负载产生的滞后无功电流相互补偿,如果选配合理,它能达到方向相反、幅值相等、互为补偿、对外不产生无功的效果。这样发、供、用电设备所传递的全部是有用功。

无功补偿主要分高压集中补偿、低压分组补偿和无功就地补偿三种方式。

集中补偿方式纯为供电部门服务,它是高压区域变电站内,集中安装一批高压电容器,补偿本区域内无功能量,但这种补偿方式无法降低各用电单位内部的无功损耗,用电单位自身没有明显的节电效益。

分组补偿是用电单位根据各个负荷中心而进行的局部补偿,将电容器组安装在终端变电所的高压或低压线路上。分组补偿能使用电单位内部的无功电力被限制在一个小范围内,降低高压线损和变损,提高用电单位内部的供电能力。但分组补偿不能对大量的低压输配电网进行有效的补偿。

无功就地补偿克服了上述两种补偿方式的缺点,它是将电容器安装在感性负载附近,就地进行无功补偿。将无功电流限制在需要的范围内,消除了无功电流在高、低电网上的流动,是一种较完善的低压补偿方式。

随着人们对配电网建设的重视和无功补偿技术的发展,低压侧无功补偿技术在配电系统中开始普及。为了能够以较少的投入取得较好的补偿效果,我们对电网的供电形式进行全面细致地分析,由于我们所进行无功补偿的场所当实验室开启时所带设备容量较大、负荷变化大,针对实际中存在的主要问题,我们在变压器低压侧的输电线路中,进行电容器固定容量的补偿,这样既可以克服集中固定补偿中容量较大时的涌流过大等问题,并能有效的增大配电线网的供电能力,节电效果好。其优点是在低负荷时,可以相应停运数组,以防过补,投资较为经济。若只进行手工投切,则需要人工频繁投、切。在投、切不及时或投、切容量不合适时,也易造成过补或欠补现象。为此,我们通过多种方案进行比较、筛选,提出了低压自动补偿和就地补偿相结合的补偿方式,选用手动投切及单片机控制的自动投切相结合,以保证系统的最佳运行。

3 无功补偿方案的实施

设置无功补偿电容器是补偿无功功率比较传统的方法,它具有结构简单,经济灵活,调节方便等优点,得到了广泛应用,目前仍是无功补偿运用最多的手段之一。

在实际应用中,由于电路特性是随时变化的,为了达到较好的补偿效果,就必须动态跟踪电路特性的变化,实时监测电路中U与I的相位差角,根据角的大小决定并联电容器的值。

我们此项研制的无功补偿柜是在配电变压器380 V侧进行就地补偿,微机控制低压并联电容器柜,根据用户功率因数的波动,投入相应数量的电容器进行跟踪补偿,使功率因数达到设定值,实现无功功率的就地平衡,对配电网和配电变压器的降损有一定作用,也有助于保证负载的电压水平。由于线路电压的波动主要由无功功率变化引起,但线路的电压水平是由系统情况决定的,当线路电压基准偏高或偏低时,无功的投切量可能与实际需求相差甚远,由此可加入自动投切部分。并利用单片机来作为其控制部件,实现动态功率因数补偿,由单片机根据电网电压与电流的相位差来控制电力电容器组是否投切、投切组数,通过改变投切组数来改变无功电流大小而达到改变无功的目的。对三相电的总功率因数进行检测并选择适当参数进行无功功率补偿柜的设计与安装,进行无功实时补偿,其设计方案系统结构如图1所示:

以单片机控制为核心的低压无功补偿装置设计

整个控制系统由电压电流采样单元、功率因数及电压电流检测单元、单片机、键盘与显示单元以及继电器驱动单元组成。在电压电流采样单元中装有多路开关,可在单片机的控制作用下分别接通A、B、c三相经互感器传来的电压电流信号。

对于无功补偿部分,我们通过测量补偿前的功率因数、负载容量以及补偿后所想要达到的功率因数值来适当的选择电容及分组投切方式。经过现场实际测试和数据统计后,选用八组数值不同的电容器及其相应继电器部分来共同构成无功补偿的手动及自动投切,容值分别由16 kvar到12 kvar不等,以保证功率因数得以最大提高。

基本的功率因数补偿电路如图2所示:

以单片机控制为核心的低压无功补偿装置设计

电路中的K1~K8在自动动态补偿装置中可根据测量数据采用手工或自动进行分组投切,具体的方法是通过对电压U和电流的相位检测来判断是否并入补偿电容器,并入几个,这些都是通过控制装置自动完成的。

传感器部分将现场的电流,电压,温度,功率等参数变成采集传输控制器所能识别的信号(一般为0~5 VDC输入),以便采集传输控制器对其进行分析,计算,根据分析计算结果,发出相对应的控制信息,控制系统正常工作。

4 结论

该系统安装完成后,使该教学楼的功率因数由原来的60%左右提至98%,节约了电能。最终的运行良好,控制精度高,经实际测量,该系统应用后可实现节电12%左右。

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整个系统主要由主控中心(单片机)、温度传感器DS18B20、数码管显示及开关控制等功能模块组成。可以...

发表于 2018-09-20 17:06 ? 113次阅读
以单片机为主控中心的高精度温度测量显示系统设计

如何设计一个以单片机为核心的继电器控制电路?

现代自动化控制设备都存在一个电子与电气电路的互相联结问题,一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电...

发表于 2018-09-20 16:59 ? 196次阅读
如何设计一个以单片机为核心的继电器控制电路?

以单片机为核心的频率响应测试仪方法设计

本设计中的单片机C8051F060可控制扫频信号源, 以产生一系列不同频率的正弦信号, 然后将这些信...

发表于 2018-09-20 16:55 ? 322次阅读
以单片机为核心的频率响应测试仪方法设计

如何设计一个以单片机为核心的线阵CCD驱动电路?

通常时钟脉冲可取自以下途径:单片机XTAL端、ALE端、独立脉冲源。其中取自XTAL端时,经分频电路...

发表于 2018-09-20 16:46 ? 112次阅读
如何设计一个以单片机为核心的线阵CCD驱动电路?

以16位单片机SPCE061A为控制核心的智能温...

可供选择的主控芯片比较多,如使用面最广的MCS-5l系列、资源丰富的ARM7TDMI-S系列微控制器...

发表于 2018-09-20 17:33 ? 218次阅读
以16位单片机SPCE061A为控制核心的智能温...

以HC9SDGl28单片机为主控芯片的智能车系统...

电机驱动系统要求大功率的电源供应:低内阻、大电流、对电源的纹波不敏感;单片机和图像采集系统对电源质量...

发表于 2018-09-20 17:29 ? 90次阅读
以HC9SDGl28单片机为主控芯片的智能车系统...

以C8051F340单片机为核心的USB数据采集...

诱发设备出现故障的原因很多, 为保证设备正常运行需要检测多方面的数据, 本系统主要是检测设备的温度和...

发表于 2018-09-20 17:21 ? 74次阅读
以C8051F340单片机为核心的USB数据采集...

以分布控制式单片机为核心的无线呼叫系统设计

该设计可用3.3V电压供电,故采用ASM1117-3.3电源供电系统,如图3所示。无线发送模块和ST...

发表于 2018-09-20 17:17 ? 74次阅读
以分布控制式单片机为核心的无线呼叫系统设计

以单片机MSP430F149为主控芯片的超低功耗...

该系统以单片机MSP430F149 为核心,以环境温度、烟雾浓度作为判断火灾的依据,完成了对火灾的预...

发表于 2018-09-20 17:14 ? 109次阅读
以单片机MSP430F149为主控芯片的超低功耗...

薄膜电容器大小怎么看 薄膜电容怎么看容量

电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示...

发表于 2018-09-20 17:11 ? 142次阅读
薄膜电容器大小怎么看 薄膜电容怎么看容量

以单片机为核心的智能路灯控制系统电路设计

经纬型路灯控制器,采用单片机技术,模拟日照规律,天黑能自动开灯,天亮能自动关灯。它具有光控开关自动变...

发表于 2018-09-20 17:04 ? 61次阅读
以单片机为核心的智能路灯控制系统电路设计

单片机与SIM300相结合的远程无线报警监控系统...

远程无线报警监控系统采用STC89C52单片机,STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8 b...

发表于 2018-09-20 17:00 ? 51次阅读
单片机与SIM300相结合的远程无线报警监控系统...

以单片机控制系统为核心的LED智能照明系设计

AC LED驱动电路,采用以双向可控硅为核心器件的触发电路,由单片机输出信号经D/A转换后,通过运算...

发表于 2018-09-20 16:56 ? 88次阅读
以单片机控制系统为核心的LED智能照明系设计

基于单片机控制的智能巡线小车多模式速度控制系统设...

通过控制MC33886 的四根输入线可以方便地实现电机正转、反转、能耗制动及反接制动。图3为经过简化...

发表于 2018-09-20 16:54 ? 64次阅读
基于单片机控制的智能巡线小车多模式速度控制系统设...

如何使用单片机开发设计一款产品?七个步骤告诉你

首先要清楚你要做一个什么样的产品,这个产品包含哪些功能,要采集哪些信号?要控制哪些设备?要走哪些通讯...

发表于 2018-09-20 16:45 ? 155次阅读
如何使用单片机开发设计一款产品?七个步骤告诉你

美方对中国2000亿美元输美产品的征税税率由10...

在这个市场,基美公司(KEMET)是全球最知名的电容器生产商之一,在无源电子技术领域占有全球领先地位...

发表于 2018-09-20 15:41 ? 468次阅读
美方对中国2000亿美元输美产品的征税税率由10...

影响薄膜电容器性能的原因有哪些

切断并联电容器组时,可能引起电感一电容回路的振荡过程。从而产生操作过电压,切断过程中,如果断路器发生...

发表于 2018-09-20 15:34 ? 90次阅读
影响薄膜电容器性能的原因有哪些

按键复位是什么 单片机按键复位程序

简而言之,复位电路的目的就是在上电的瞬间提供一个与正常工作状态下相反的电平。

发表于 2018-09-20 14:54 ? 69次阅读
按键复位是什么 单片机按键复位程序

单片机按键复位电路原理和电路图解析

在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会...

发表于 2018-09-20 14:32 ? 485次阅读
单片机按键复位电路原理和电路图解析

常见的复位电路 单片机复位电路的原理

复位电路的目的就是在上电的瞬间提供一个与正常工作状态下相反的电平。

发表于 2018-09-20 10:39 ? 152次阅读
常见的复位电路 单片机复位电路的原理

51单片机手动复位和手动/上电复位的区别和解决方...

复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备,它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙,只是启动原理...

发表于 2018-09-20 10:21 ? 329次阅读
51单片机手动复位和手动/上电复位的区别和解决方...

薄膜电容真空计原理 薄膜电容怎么读参数

薄膜电容读法和色环电阻的读法类似,三位数字中前两位是系数,最后一位是10的指数。104就是10乘以1...

发表于 2018-09-20 09:55 ? 77次阅读
薄膜电容真空计原理 薄膜电容怎么读参数

51单片机复位电路图分析 浅析复位电路构成

复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可...

发表于 2018-09-20 09:42 ? 348次阅读
51单片机复位电路图分析 浅析复位电路构成

以HT46RU232单片机为核心的智能家居电话远...

语音提示是系统的重要组成部分,能为用户提供直观的反馈信息,引导用户更好地进行系统的操作。语音芯片能将...

发表于 2018-09-20 16:00 ? 694次阅读
以HT46RU232单片机为核心的智能家居电话远...

以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设...

程序依照USBXpress提供的API函数编写,在程序界面初始化时调用SI_GetNumDevice...

发表于 2018-09-20 15:42 ? 63次阅读
以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设...

以单片机为核心的步进电机控制系统驱动设计

AT89C52具有8KB Flash,256B内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/记数器,...

发表于 2018-09-20 15:29 ? 122次阅读
以单片机为核心的步进电机控制系统驱动设计

以C8051F021单片机和RA8835液晶控制...

本系统中的CAT28C256单独占用A0~A14地址总线,同时A15、A14、A13用作74HC13...

发表于 2018-09-20 15:24 ? 90次阅读
以C8051F021单片机和RA8835液晶控制...

以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设...

该灭菌器主要进行包裹类、器械类、乳胶类、液体类及其它类五项进行灭菌,其工艺大体相同,不同之处可由程序...

发表于 2018-09-20 15:16 ? 40次阅读
以80C196KB单片机为核心的控制系统灭菌器设...

关于电容补偿柜补偿原理、特点及补偿方式介绍

电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的0.4 %左右);建...

发表于 2018-09-20 11:09 ? 654次阅读
关于电容补偿柜补偿原理、特点及补偿方式介绍

史上最详细的电子元器件知识讲解

精量电子、霍尼韦尔、凯勒公司、艾默生电气、罗克韦尔自动化、通用电气公司、雷泰、PCB公司、邦纳工程、...

发表于 2018-09-20 11:00 ? 1003次阅读
史上最详细的电子元器件知识讲解

关于单片机汇编延时程序的一些了解

如果用高级语言编程,只需要简单地调用延时函数就可以实现,但是计算机具体是怎么实现的呢?要想知其所以然...

发表于 2018-09-20 09:19 ? 110次阅读
关于单片机汇编延时程序的一些了解

如何解决三极管开关出现的延迟问题?

这个其实比较早就开始用了,也早就拍了照片,一直拖到现在才发,现在给不知道的人普及一下知识 首先...

发表于 2018-09-20 14:07 ? 422次阅读
如何解决三极管开关出现的延迟问题?

单按键开关控制电路

本文主要介绍了思恋单键开关电路图。包括了单键开关机电路、单键轻触电子开关电路和简单的单按键开关电路及...

发表于 2018-09-20 15:41 ? 664次阅读
单按键开关控制电路
章子怡深夜助阵华谊庆功宴 《他们的世界》 台湾女星秀素颜照 阔太刘涛赶戏48小时 宇田多光 港媒曝TVB小生敖嘉年九月低调完婚 身材火辣凹凸有致 清纯宋慧乔转型求成熟性感 超女总决赛开唱 尚雯婕助00后歌手
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