變頻裝置諧波分析

時(shí)間：2014-01-13作者：保定瑞祥電力設(shè)備有限公司瀏覽：55

變頻裝置諧波分析

濾波補(bǔ)償裝置在變頻器中的應(yīng)用

用戶情況介紹

    河北某板業(yè)公司是生產(chǎn)彩色鋼板的廠家，生產(chǎn)線電氣設(shè)備主要為變頻器，變頻器屬于典型諧波源，產(chǎn)生大量諧波，造成補(bǔ)償電容器無法正常投入運(yùn)行且電容器再投入后造成諧波放大，用電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)故障率高，電容器經(jīng)常燒毀，功率因數(shù)僅為0.8，每月產(chǎn)生利率電費(fèi)調(diào)整3.8萬元左右，變壓器溫度在夏季達(dá)67度，造成電能浪費(fèi)，壽命縮短。

一、彩鋼板生產(chǎn)線概述

彩鋼板生產(chǎn)線車間以0.4kV電壓供電，其主要電氣設(shè)備為6脈動(dòng)整流變頻器，整流設(shè)備在工作中在把交流變?yōu)橹绷鞯耐瑫r(shí)產(chǎn)生大量的諧波，屬典型諧波源；諧波電流注入電網(wǎng)，在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生諧波電壓，引起電網(wǎng)電壓電流畸變，影響供電質(zhì)量及運(yùn)行安全，使線路損耗及電壓偏移增加，對(duì)電網(wǎng)和工廠本身電氣設(shè)備均會(huì)產(chǎn)生不良的影響。

特征諧波分析

1） 變頻器整流裝置為6脈動(dòng)可控整流；

2） 整流裝置所產(chǎn)生的諧波為6K+1次奇次諧波，采用傅立葉級(jí)數(shù)對(duì)電流進(jìn)行分解變換，可知電流波形含有6K±1次高次諧波，根據(jù)對(duì)中頻爐的測(cè)試數(shù)據(jù)，其諧波電流含有量見下表：

6脈動(dòng)橋式換流器諧波電流含有量：（In/I1）

諧波次數(shù)	5	7	11	13	17	19	23	25
諧波含量	0.21	0.11	0.08	0.07	0.02	0.01	0.007	0.006

變頻器在工作過程中，產(chǎn)生大量的諧波，針對(duì)測(cè)試及計(jì)算結(jié)果，特征諧波主要以5次為、7次，諧波電流比較大，電壓電流畸變嚴(yán)重。

二、供電系統(tǒng)及數(shù)據(jù)

公司由一路10KV進(jìn)線，廠內(nèi)安裝2500KVA整流變壓器2臺(tái)，均為10KV/0.4KV。整流變壓器分別帶2條彩鋼板生產(chǎn)線，如下圖：





三、濾波補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)依據(jù)

1、根據(jù)電能質(zhì)量　　公用電網(wǎng)諧波GB/T14519-1993

2、根據(jù)電能質(zhì)量　　電壓波動(dòng)和閃變GB12326-2000

3、低壓無功功率補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件GB/T15576-1995

4、低壓無功就地補(bǔ)償裝置　　　　　  JB/T7115-1993

5、根據(jù)供電系統(tǒng)阻抗和相關(guān)參數(shù)

6、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果及仿真計(jì)算

四、治理方案

1、 治理目標(biāo)

    根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，我公司針對(duì)變頻器諧波治理無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)了整套濾波補(bǔ)償方案，綜合考慮負(fù)荷功率因數(shù)、諧波吸收需要和背景諧波，在企業(yè)變壓器2500KVA 低壓側(cè)各安裝一套諧波濾波裝置對(duì)諧波進(jìn)行治理，原有電容補(bǔ)償柜退出運(yùn)行。

濾波裝置諧波電流的設(shè)計(jì)滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549-93《電能質(zhì)量　公用電網(wǎng)諧波》的管理規(guī)定。

l 在0.4KV系統(tǒng)運(yùn)行方式下，濾波設(shè)備投運(yùn)后，濾波器吸收點(diǎn)處某次諧波的幅值及含有量都有大幅度下降，功率因數(shù)0.95以上。

l 不因?yàn)橥度霝V波裝置而引起某次諧波的諧振或諧振過電壓、過電流。

2、方案確定

由于變頻器在工作過程中諧波較大，如5次諧波達(dá)到了基波電流的20.5%，對(duì)電網(wǎng)、設(shè)備本身和其它用戶都造成了不同程度的影響。另外，考慮設(shè)備的功率因數(shù)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)要做到諧波消除補(bǔ)償無功提高功率因數(shù)等。

針對(duì)設(shè)備的特性本方案采用濾波兼無功補(bǔ)償的方式，它的主要作用：改善供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性；抑制諧波電流以減少諧波造成的危害，提高功率因數(shù)。

彩鋼板生產(chǎn)線工作過程負(fù)荷相對(duì)比較穩(wěn)定，諧波含量較大，功率因數(shù)較低。從測(cè)試數(shù)據(jù)看主要諧波成分是5次 、7次其中以5次諧波為較大，電壓畸變嚴(yán)重。綜上因素考慮濾波裝置設(shè)計(jì)5次LC濾波主吸收支路及11條精補(bǔ)濾波之路，吸收5及以上次數(shù)的諧波同時(shí)補(bǔ)充功率無功提高功率因數(shù)。方案采用仿真法對(duì)各回路投入時(shí)是否產(chǎn)生非特征頻率的諧振進(jìn)行分析，并較終確定回路的參數(shù)。

3、技術(shù)特點(diǎn)

l 針對(duì)用戶系統(tǒng)諧波無功專門設(shè)計(jì)制造，消除特性諧波補(bǔ)償無功功率，濾波效果明顯。

l 對(duì)于5諧波電流吸收率達(dá)到80%以上，諧波滿足  GB/T14549-93要求。  

l 根據(jù)諧波源的特性設(shè)定濾波器的投切方式和控制策略。 

l 檢測(cè)系統(tǒng)情況，按照負(fù)荷的無功電流、諧波電流進(jìn)行實(shí)現(xiàn)跟蹤。  
使受電功率因數(shù)提高到0.95以上，降低配電網(wǎng)的線損、增加配電變壓器的承載效率。

l 補(bǔ)償過程中電網(wǎng)電壓波動(dòng)滿足地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)GB/12326-90要求，即：滿負(fù)荷到輕負(fù)荷補(bǔ)償變化引起的一次側(cè)電壓波動(dòng)≤2.5%。

l 裝置保護(hù)措施：過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、接地保護(hù)、 過熱保護(hù)。

l 系統(tǒng)不產(chǎn)生無線電（射頻）電磁干擾。

l 運(yùn)行方式：全自動(dòng)，連續(xù)工作。

l 供電系統(tǒng)及濾波原理圖：


治理效果

       濾波補(bǔ)償前（電流）        濾波補(bǔ)償后（電流）

      







   濾波補(bǔ)償前（電壓）           濾波補(bǔ)償后（電壓）

     濾波補(bǔ)償前（電壓）         濾波補(bǔ)償后（電壓）

     濾波補(bǔ)償前（電流）           濾波補(bǔ)償后（電流）

五、結(jié)論

1、濾波補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行，自動(dòng)跟蹤中頻爐的各種負(fù)載設(shè)備變化，使各次諧波得到有效濾除。

2、未治理前電壓總畸變率(THD)嚴(yán)重**出標(biāo)準(zhǔn)5%的限值要求。經(jīng)治理, 電壓總畸變率(THD)從原來的8.6%,降止2.3%,各次諧波都符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14549-93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、經(jīng)治理諧波電流都得到有效改善，諧波電流吸收率大于80%以上，符合設(shè)備設(shè)計(jì)要求。如5次諧波電流從338A,降止48A左右， 注入公共點(diǎn)的各次諧波電流均符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14549-93《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》要求。

4、濾波裝置投入后系統(tǒng)的功率因數(shù)得到大幅提高，供電系統(tǒng)0.4KV側(cè)從原來的0.8左右提到0.97以上,有功功率、視在功率、無功功率都得到節(jié)省，有效降低用電設(shè)備和供電線路的損耗。

5、諧波治理后變壓器溫度由原來的67度降低到45度，節(jié)省了大量電能，變壓器使用壽命延長(zhǎng)。

6、通過治理后有效改善了彩鋼板生產(chǎn)線的供電電能質(zhì)量，提高了變頻器電源的利用效率,有利于系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。


保定瑞祥電力設(shè)備有限公司專注于諧波治理,濾波器,濾波無功補(bǔ)償設(shè)備,濾波柜等

• 詞條

  詞條說明

• 瑞祥電力濾波裝置濾波柜尋求開關(guān)柜配套合作

  ?保定瑞祥電力設(shè)備有限公司是一家是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用于一體的**企業(yè)。公司成立于2005年10月，是**從事電力系統(tǒng)諧波濾波無功補(bǔ)償裝置的**生產(chǎn)廠家。產(chǎn)品以節(jié)電、環(huán)保、*為方向，主要服務(wù)于冶金、電力、石油、化工等系統(tǒng)。 ??? 當(dāng)今電力電子設(shè)備高速發(fā)展，電力電子裝置的廣泛應(yīng)用給人們帶來工作環(huán)境的改善和用電效能的提高，但同時(shí)也帶來了諧波污染和電壓

• 無功電容補(bǔ)償在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

  ? 無功電容補(bǔ)償在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用 隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，大量的居住樓盤、**商場(chǎng)、賓館、辦公樓等民用建筑在城市中拔地而起，使城市用電量**增長(zhǎng)。但是，在這些民用建筑場(chǎng)所內(nèi)使用的多為單相電感性負(fù)荷，因其自身功率因數(shù)較低，在電網(wǎng)中滯后無功功率的比重較大。為**降低電網(wǎng)中的無功功率，提高功率因數(shù)，**有功功率的充分利用，提高系統(tǒng)的供電效率和電壓質(zhì)量，減少線路損耗，降低配

• 中頻爐諧波分析

  中頻爐諧波分析 濾波補(bǔ)償裝置在中頻爐的應(yīng)用 用戶情況介紹 山東某鑄造公司主要設(shè)備為中頻電爐，中頻電爐屬于典型諧波源，產(chǎn)生大量諧波，造成補(bǔ)償電容器無法正常投入運(yùn)行，功率因數(shù)達(dá)不到供電要求的0.9以上，每月產(chǎn)生無功罰款1.2萬元左右，變壓器溫度在夏季達(dá)75度，造成電能浪費(fèi)，壽命縮短。 一、中頻電爐概述 中頻電爐鑄造車間以0.66kV電壓供電，其主要負(fù)荷為6脈動(dòng)整流中頻爐，整流設(shè)備在工作中在把交流變?yōu)?/p>

• 電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為何不見實(shí)質(zhì)成效

  電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為何不見實(shí)質(zhì)成效 較近，**辦公廳正式下發(fā)文件，決定取消和下放117項(xiàng)行政審批項(xiàng)目，并公布了其中104項(xiàng)的清單，其中包括取消電力用戶直購電的審批，這一舉措無疑彰顯了新一屆**通過簡(jiǎn)政放權(quán)、發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的基礎(chǔ)性作用、激發(fā)市場(chǎng)主體的創(chuàng)造活力、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力的決心。就電力用戶直購電而言，它僅僅只是減少了工作的一個(gè)環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)很重要，但還不是決定性因素，真正推動(dòng)實(shí)施這項(xiàng)意