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  低壓無功補(bǔ)償兼諧波治理裝置ZRTBBL

浙江能容電力設(shè)備有限公司研制生產(chǎn)的低壓諧波濾除裝置是專用于低壓電網(wǎng)3次、5次、7次、11次、13次及以上的諧波無源濾波裝置。適用于中頻冶煉、變頻、軋鋼、整流設(shè)備等的環(huán)境。該裝置采用了電感和電容器組成串聯(lián)諧振吸收回路，有效的將負(fù)載產(chǎn)生的諧波加以吸收，從而避免將諧波電流返送到電力變壓器，大大降低電網(wǎng)的諧波量，同時(shí)有利于用戶電力變壓器的運(yùn)行，降低功耗，提高設(shè)備和其它電器組件的可靠性。此外該設(shè)備還提供一定容量的無功功率補(bǔ)償，提高用戶負(fù)載的運(yùn)行效率。該裝置分綜合控制柜和電抗柜，視用戶要求不同，配置的濾除諧波次數(shù)也不同。通常一套ZRTBBL系統(tǒng)可濾除5種諧波。系統(tǒng)的操作可分自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)操作。

 根據(jù)用戶提供的供電系統(tǒng)資料可知，該配電系統(tǒng)中頻生產(chǎn)線上現(xiàn)有供電變壓器1臺(tái)，容量均為1600KVA，低壓?jiǎn)文妇€運(yùn)行，電壓變比為10/0.4，帶3臺(tái)大功率中頻電爐。由于中頻機(jī)采用的是晶閘管整流技術(shù)，在工作時(shí)不同程度地產(chǎn)生了一定的諧波發(fā)生量，根據(jù)用戶提供的參數(shù)及我公司對(duì)其它同類型項(xiàng)目的諧波測(cè)試數(shù)據(jù)分析可知，中頻機(jī)工作時(shí)，在用戶配電系統(tǒng)中，3次諧波電流含量可達(dá)到7%以上，5次諧波電流含量可達(dá)到22%以上，7次諧波電流也可達(dá)18%以上，諧波電流及諧波電壓畸變率將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)標(biāo)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》GB/T 14549-93的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值。高次諧波電流注入上端10KV電網(wǎng)，將導(dǎo)致電力系統(tǒng)中高次諧波含量迅速增長(zhǎng)，引起供電電壓波形畸變，增加了線損和用電設(shè)備的損耗，造成了多余的能耗，同時(shí)影響電網(wǎng)其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行，降低了電能質(zhì)量，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行造成了安全隱患。同時(shí)由于設(shè)備運(yùn)行時(shí)隨著負(fù)荷的變化功率因數(shù)變化也較大，低負(fù)荷時(shí)只有0.75左右，這將產(chǎn)生多余的無功損耗，給用戶造成較大無功罰款，使用戶蒙受了較大的電費(fèi)損失。

為了保證設(shè)備正常運(yùn)行、供電系統(tǒng)可靠供電和節(jié)約電能，需要對(duì)該設(shè)備采取抑制諧波電流的技術(shù)措施，同時(shí)考慮補(bǔ)償基波無功功率。根據(jù)我國(guó)有關(guān)電網(wǎng)電壓質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以及目前國(guó)內(nèi)外在諧波治理方面的研究成果，采用濾波兼動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)方案，針對(duì)該整流產(chǎn)生的特征諧波分別設(shè)置濾波回路，吸收諧波電流，同時(shí)也起到補(bǔ)償基波無功功率、節(jié)約電能的作用。

浙江能容電力設(shè)備有限公司公司生產(chǎn)的諧波治理設(shè)備具有動(dòng)態(tài)跟隨負(fù)荷的變化的特性，能有效提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量、功率因數(shù)和節(jié)約電能，同時(shí)提高整個(gè)用電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及設(shè)備運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，給用戶帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

 表一　諧波發(fā)生量（估算值，以其它同類型用戶作參考）

2.4.1濾波方案設(shè)計(jì)、仿真分析及設(shè)備選型（單個(gè)繞組側(cè)）

2.4.1.1基波補(bǔ)償容量及安裝容量的確定

根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示目前中頻機(jī)以及部分生產(chǎn)裝置功率因數(shù),以如下公式計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率(總功率P取1200KW，PF=0.75)。

Q＝P（－）

　計(jì)及濾波電抗的滯后無功作用，取補(bǔ)償后的COS=0.95　得到需補(bǔ)償760kVar。

根據(jù)用戶提供的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)參數(shù)、技術(shù)要求，以及我公司諧波數(shù)據(jù)分析，結(jié)合我公司以往對(duì)其它同類型項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過計(jì)算、修正及仿真，本方案設(shè)計(jì)在變壓器的低壓繞組側(cè)各加裝一套濾波補(bǔ)償裝置，設(shè)計(jì)單套濾波裝置基波補(bǔ)償容量為760kvar（能滿足用戶月平均功率因數(shù)在0.95以上），裝置共分為3，5，7次3條濾波支路。由于考濾到濾波裝置投入后吸收大量諧波電流注入各濾波支路，因此濾波裝置在滿足基本補(bǔ)償容量的同時(shí)，必須得加大安裝容量，本方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總安裝容量為1260kvar。

濾波裝置投入后系統(tǒng)穩(wěn)定，不會(huì)與用戶供電系統(tǒng)發(fā)生整數(shù)次的特征諧波放大，且對(duì)系統(tǒng)的5次諧波吸收率達(dá)到了75%以上，7次諧波電流吸率都達(dá)到了75%，11次諧波電流吸收率達(dá)到了60%，11次以上諧波電流平均吸收率也達(dá)到了40%以上。

設(shè)備投入后中頻機(jī)進(jìn)線側(cè)效果分析

以上分析表明：濾波設(shè)備投入運(yùn)行穩(wěn)定，濾波效果明顯，可以達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，平均功率因數(shù)可以達(dá)到0.95以上。