近幾年,隨著水泥大型化裝備的成熟,新型干法生產(chǎn)線趨于規(guī)模效應,單條水泥生產(chǎn)線已從日產(chǎn)2500t、5000t、8000t直至10000t。最新電力自動化成果已逐項應用于水泥工廠,但無功補償在電網(wǎng)中一直是技術(shù)比較落后的環(huán)節(jié),如何提升補償設備的技術(shù)水準,提高補償效果是我們值得研究的課題。本文就高壓補償?shù)目刂剖侄巫餍┏鯗\的探討。
1.人工控制手段存在的問題
目前,在許多工礦企業(yè)集中補償大多采用手動投切電容器的方式控制補償容量。這種控制方式使高壓補償普遍出現(xiàn)下述問題:
其一;投切依據(jù)失準。
人工投切的主要判據(jù)是使功率因數(shù)表的偏離情況,當功率因數(shù)小于供電部門規(guī)定的標準數(shù)值(如0.85)時,值班人員就投切電容器組。由于功率因數(shù)只反映了無功與有功的比值關(guān)系,而并不反映實際所缺少或多余的無功容量。因而必然使由此進行的投切控制失當。
因此,值班人員往往要靠反復的操作,配合負載變化了解,才能摸索出投切何組電容器的經(jīng)驗。實際上靠功率因數(shù)作控制判據(jù),永遠無法保證投入的準確性。
其二;給電壓優(yōu)化帶來的問題。
在供電網(wǎng)的管理中,電壓合格率是更為關(guān)鍵的要素,電壓大小關(guān)系到整個電網(wǎng)的安全及用電設備的正常運行。但是主要靠功率因數(shù)作判據(jù)的人工控制,較難處理補償與電壓之間的動態(tài)關(guān)系。投切補償電容必然引起電網(wǎng)電壓的波動,尤其是如何在電網(wǎng)電壓不穩(wěn)的狀態(tài)下,進行電容器的投切是人工控制極難把握的。既要補償效果好,又不致影響電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定,往往是人工控制無法解決的兩難,控制不好時,甚至導致電壓過高、過低危害供用電設備。
其三;補償精度不高。
由于眾所周知的原因,靠人工控制投切,在操作時,從觀察功率因數(shù)的變化,到了解負荷變化,再選擇各組電容器容量,最終采用安全手段投切電容器,操作人員的判斷與實際情況必然存在較大時差。出現(xiàn)該投未投,該切未切。因此人工操作投切,費時費力,補償容量都只能采用大組的方法,一般都是上千乏(kVar)一組,無法實現(xiàn)小組投切,如此必然使投切容量過大,同樣影響補償精度,另外,由于高壓操作的危險性,同樣使操作人員盡量減少投切的操作頻度,客觀上極難做到投切隨時。
傳統(tǒng)的人工控制補償手段由于存在上述問題,顯然已無法滿足電網(wǎng)安全,設備高效,經(jīng)濟效益優(yōu)化的現(xiàn)代化企業(yè)管理要求。尤其是各地對企業(yè)用電功率因數(shù)與電壓合格率提高標準后,人工控制手段的落后更為明顯。
2.智能控制的基本功能要求
隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展與計算機技術(shù)的成熟在高壓無功補償控制手段上實現(xiàn)智能化、自動化成為可能。同時應用單片機技術(shù)對高壓無功補償進行智能控制必須具備下述功能:
其一;實現(xiàn)電壓優(yōu)先。在計算補償容量的同時,能測量出電網(wǎng)電壓是否超標。在電壓過低時,即使無功不缺亦投電容器,直至電壓合格,在電壓超限時,無功不足亦不投電容器。同時必須保證投電容器不至電壓超高,切電容器時不至電壓超低。這就要求控制具有預測功能,即在投電容器時,能預算出投切容量可能引起的電壓變化值。