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摘 要：STATCOM是一种无功补偿装置,是电力系统运作的关键.STATCOM装置能够根据无功补偿的大小来控制系统的运作,根据生产的实际情况进行设备的切换,利用自身的优势来控制系统,避免发生重大的安全事故.文章介绍了STATCOM装置的工艺流程,分析了装置的系统控制性能,最后探讨了水冷系统的维护.
关键词：STATCOM装置；电力系统；控制性能；无功补偿；电力需求
中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）32-0031-02
1. STATCOM装置的工艺流程
1.1 内冷系统
1.1.1 主循环冷却回路.主循环的冷却回路主要由主循环泵、过滤器、电加热器以及脱气罐组成.主循环泵能够为系统提供循环中所需要的动力,过滤器能够防止有害物质进入到系统内部,加热器能够根据生产的需要调节冷却水的温度,提高生产效率,脱气罐排法冷却水中产生的气体.
1.1.2 去离子处理回路.去离子处理回路主要由离子交换器和过滤器两部分组成,交换器能够有效去除冷却水中的离子,回路中精密的过滤器能够拦截并击碎硬性颗粒,避免系统装置受到损害.
1.1.3 氮气稳压系统.一是膨胀罐,罐内含有大量稳定的氮气,一旦冷却水中的电解离子分散,罐内的氮气就会自动扩散,当冷却的介质进入到循环管路中将会实现系统内部压力的稳定；二是氮气系统,主要目的是处理好氮气分子,保持系统中的压力值控制在一个合理的范围；三是补气箱,简单地说就是补充系统内的冷却介质；四是补气泵,补充系统内的冷却水.
1.1.4 冷却介质和管路.STATCOM装置中的各种设备以及焊工工艺都要接受严格的处理,电力系统中应该安装相应的预制,保证生产的质量、效率和安全.循环管路都要采用不锈钢材质,管道系统内还要设置自动排气阀,系统能够自动将气体排出,泄空阀的设置能够为设备的检修提供足够的空间.
1.2 外冷系统
外冷系统主要由密闭冷却塔、空气冷却器以及板式换热器组成.外冷系统中的空气散热器主要有以下三个特点：一是传热的效果较好；二是占用的空间较小；三是使用中容易出现堵塞,需定期维护.
2. 含有STATCOM装置的电力系统的控制性能分析
2.1 主循环泵的控制性能分析
2.1.1 主循环泵的周期切换.STATCOM装置首先是由PO1主泵运作,当设备运作达到一定时间之后就需要进行切换,通过启动主泵切换逻辑使得PO2主泵开始工作,PO1停止工作,环节设备的运行压力.
2.1.2 水冷系统的故障切换.PO1工作期间一旦出现供水压力过小、冷却水流量下降等问题,系统就会自动开启故障切换模式,PO2开始工作,PO1停止工作,故障处理完之后进行切换工作.
2.1.3 主循环泵切换失败流程.STATCOM装置循环系统在工作中由于受到外界环境的干扰,出现切换失败的问题,针对这种情况系统会自动采取相应的控制手段,具体的流程图如图1所示：
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当PO1主泵运行达到168小时之后会开启循环泵切换逻辑,但是由于PO2发出了供水压力低和冷却水流量小的警报,PO2主泵的回路出现故障,导致主泵无法正常工作,这时候系统会再次启动切换逻辑,PO1主泵重新开始工作,这种控制方式能够保障生产活动继续,但有可能会给PO1主泵造成很大的损害.
2.2 电加热器的控制分析
当系统中冷却水的温度小于14℃时,电加热器H1就会自动开启,将冷却水加热到16℃之后停止工作.冷却水的温度低于15℃,H2电加热器开始工作,加热到17℃停止工作.一旦冷却水的温度低于1℃,4台电加热器会同时工作,当冷却水的温度符合生产的要求之后停止工作.电加热器的运行与主泵以及冷却水的流量大小有直接的关系,当H1和H2断路器无法正常工作时,表示电加热器出现故障或者是电加热器连续工作1小时,冷却水的温度依旧没有上升系统会自动报警,给出加热失败出现故障需要检查的提示.
2.3 补水泵以及原水的控制分析
补水泵与原水的控制主要通过手动补水来实现,水冷系统正常运作下能够实现自动补水控制,当膨胀罐中的水位下降到自动补水之下,补水泵就会自动开启,膨胀罐内的水位上升到正常位置则停止工作.膨胀罐补水过程中,工作人员应该检查补水系统中的水量是否充足,一旦发现水量无法满足补水要求应该及时增加补水系统中的水量.膨胀罐内的压力会随着水位的上升不断增加,当膨胀罐内的气压达到一定范围,系统就会自动排气,当系统中的排气设备出现故障需要进行手动排气,避免发生重大的安全事故.
2.4 风机控制分析
STATCOM装置中的风机会利用变频的方式来实现对系统的速度控制,通过设置目标温度以及冷却水的温度来控制风机转动的速度,目标温度以及冷却水的温度都会直接在PID上显示出现,当目标温度与冷却水的温度存在很大的差异,PID会自动运算,将计算的结果传递给变频器,变频器会根据升频和降频来控制风机运转的速度,散发系统生产中产生的热量.具体的控制步骤：目标温度、PID运算、变频器、执行,运算和执行的过程汇总不断反馈冷却水进阀的温度.
3. 水冷系统的维护
3.1 注意事项
安全是使用设备首要考虑的因素,维护过程中要标识电气不同的回路,不能私自改变设计好的参数,维护过程中的每一项任务都要符合要求,检修中要保持环境的整洁,将拆卸的部件放在指定的位置,不能改变设备的性能,检修中一定要切断电源.
3.2 采用不同的检查方式
水冷系统的检查方式主要分为周检、月检和年检三种.周检是维护设备的重要手段,日常维护中注意细节的检查,设备的运行状态、振动情况、噪音以及数据分析等都是属于检查的范畴,及时发现安全隐患,避免发生重大的安全事故；月检在周检的基础上增加了密封处检查、仪表接口检查、风扇检查、过滤器检查以及风机、水泵检查；年检的主要目的是发现周检和月检没有发现的安全隐患,水冷系统的管道、配水管、螺栓、电控柜以及电阻等都是检查的主要内容,加强日常的检查和养护不仅能够保证系统处于良好的工作状态,还能在一定程度上延长设备的使用寿命,创造更多的价值.
3.3 重要部件的维护
3.3.1 主循环泵.主循环泵中没有水时不得启动,保养过程中要切断电源,避免发生重大的安全事故,将设备的说明书作为养护的重要依据.常见的故障有电机未运行、热继电器出现异常以及水泵流量不均等问题,断路器断开、线圈出现故障以及控制回路出现故障等都会使电机无法运作,工作人员可以检查控制回路或者更换接触器等方式来排除故障；当热继电器出现异常,可以检查供电回路或者是维修电机内部的接线来解决；主泵压力过小、内部含有大量的空气等都会引起流量不均,检修人员可以检查主泵进口的压力值,排除泵内多余的气体.工作人员通过温度仪来测量转轴的温度、检查水泵是否存在异常振动、检查螺栓的紧密程度,年检中更换润滑油.
3.3.2 补液泵.补液泵出现故障不会直接影响到系统的运作,但当系统需要补液时则会出现跳闸等问题,因此加强补液泵的日常维护和检查也十分必要.检查补液泵中是否含有充足的冷却介质,通过检查补液泵的运行情况来了解水冷系统的实际情况,检查补液泵的接线是否出现松动.
3.3.3 空气散热器.每周检查中观察风机的噪音情况、检查电机运行过程中是否存在异常的振动,记录设备的电流情况.一旦发现风机出现故障需要检修,工作人员要立即断开电源,并在断路器和开关处设置警示牌；每月检查中重点测量电机的温度并进行记录；年检中要考虑轴承的润滑情况、电机开关以及接线是否出现松动.
4. 结语
总而言之,随着电力需求的不断增加,加强电力系统中STATCOM装置中的控制性能分析和研究十分必要.STATCOM装置能够根据无功补偿的大小来控制系统的运作,根据生产的实际情况进行设备的切换,利用自身的优势来控制系统,灵活使用不同的设备不仅能够提高工作效率,还能实现安全生产,避免发生重大的安全事故.
参考文献
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作者简介：邓效荣（1981-）,男,广东东莞人,广东电网公司东莞供电局工程师,研究方向：电力系统继电保护.
总结：本论文可用于系统冷却水论文范文参考下载，系统冷却水相关论文写作参考研究。
循环冷却水系统引用文献:
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