【正文】 ；按所選器件要求的驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)以及整個(gè)裝置的各種保護(hù)電路設(shè)計(jì)。有源電力濾波器主電路的形式絕大多數(shù)采用電壓型，(SAHF)有源濾波器選擇主電路為并聯(lián)電壓型、單個(gè)變流器的形式。啟動(dòng)、關(guān)斷和保護(hù)模塊按一定的時(shí)序控制裝置的啟動(dòng)和關(guān)斷，并提供裝置的過流、過壓、過熱、缺相等故障保護(hù)功能。通過傳感器檢測(cè)非線性負(fù)載的電流iLa、iLb、iLc經(jīng)電流信號(hào)調(diào)理后送入指令電流產(chǎn)生電路，指令電流產(chǎn)生模塊是由TI公司的DSP TMS320LF2407為核心建立的。 (3)不會(huì)產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，且能抑制由于外電路的諧振產(chǎn)生的諧波電流的變化； (2)系統(tǒng)阻抗和頻率發(fā)生波動(dòng)時(shí)，不會(huì)影響補(bǔ)償效果。能對(duì)大小和頻率都變化的諧波及無功功率進(jìn)行補(bǔ)償。起到節(jié)能降耗的目的。　　(4). 改善系統(tǒng)功率因素：降低電網(wǎng)損耗、提高設(shè)備效率。消除電網(wǎng)各次諧波、可同時(shí)濾除2次到60次的諧波電流?？蛇_(dá)到以下效果：　　 (1). 有源濾波裝置投入后用電能質(zhì)量可明顯改善，可改善沖擊負(fù)載引起的電流沖擊，減少電壓波動(dòng)和抑制電壓閃變，提高穩(wěn)定性，改善電壓質(zhì)量。 目 的：以改善電力品質(zhì)、綜合提升設(shè)備運(yùn)行效率和電力能源使用效率為目的。從諧波治理角度分析，碳素廠的諧波干擾已非常嚴(yán)重，影響設(shè)備的安全運(yùn)行，所以諧波治理已到了急需治理的程度。諧波的存在，嚴(yán)重地影響了各種電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，并不可必免地給用戶帶來附加損耗。 供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)奇次諧波電流已經(jīng)逼近國家管制的標(biāo)準(zhǔn)，由于諧波量偏大，將引起額外的線路損耗、接觸損耗、鐵心損耗，易于造成線路和設(shè)備發(fā)熱從而引發(fā)安全事故并損害設(shè)備的正常工作和正常使用壽命。該車間有變頻器6臺(tái)。(1).開一備一運(yùn)行, 閉合母線.(2).2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行,斷開母線.(3). 開一備一運(yùn)行, 斷開母線.(這種運(yùn)行方式較少出現(xiàn))新焙燒車間配電系統(tǒng)示意圖2008年5月5日新焙燒2變壓器母線各測(cè)試電氣數(shù)據(jù)圖表（1）、A相現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)如下： A相5次瞬時(shí)諧波電流 A相瞬時(shí)基波電流 新焙燒配(2進(jìn)線)諧波參數(shù)容量電壓等級(jí)短路阻抗最大負(fù)載電流負(fù)載功率總和1600KVA400V1300A950KWUan(v)A相功率THDFu(%)RMS(電壓）（V）基波電壓（V）3次電壓（V）5次電壓（V）7次電壓（V）9次電壓（V）P（KW）Q（Kvar)S(KVA)COS￠f(HZ)6．53，41406514750諧波含量（%）2．81．5Ia(A)THDFi(%)RMS(電流）（A）基波電流（A）3次電流（A）5次電流（A）7次電流（A）9次電流（A）11次電流（A）13次電流（A）15次電流（A）17次電流（A）19次電流（A）5876115851611368325307188諧波含量（%）(2).測(cè)量的數(shù)據(jù)表明該配電系統(tǒng)主要以7次諧波電流為主，%，.3. 成型車間配電系統(tǒng)由2臺(tái)160kVA變壓器供電，電壓等級(jí)為400V，各變壓器配電系統(tǒng)下負(fù)荷基本相同，三相運(yùn)行電流、電壓基本平衡，配電系統(tǒng)負(fù)載設(shè)備有風(fēng)機(jī)132KWⅹ1臺(tái)、磨機(jī)132KWⅹ1臺(tái)。電壓精確度: %+ 電流精確度: %+第二部分：數(shù)據(jù)測(cè)試及分析 1. 煅燒車間配電系統(tǒng)由2臺(tái)容量800kVA變壓器供電，電壓等級(jí)為400V，各變壓器配電系統(tǒng)下負(fù)荷基本相同，三相運(yùn)行電流、電壓基本平衡，ⅹ2臺(tái)、大窯引風(fēng)機(jī)45KWⅹ2臺(tái)、小窯引風(fēng)機(jī)55KWⅹ2臺(tái),還有一些小功率設(shè)備和照明設(shè)備。四、諧波治理技術(shù)方案 第一部分：測(cè)試目的及儀表簡(jiǎn)介： 諧波測(cè)試目的：了解無功、諧波的基本情況并進(jìn)行電氣數(shù)據(jù)分析。 兼容性：考慮到生產(chǎn)工藝的需要，電效控制柜設(shè)備獨(dú)立，不依賴于原有系統(tǒng)，出現(xiàn)問題能及時(shí)脫離原操作系統(tǒng)。電能使用密度過大，電耗高度密集，使得一些企業(yè)的成本過高，產(chǎn)品不具備國際和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。另外高壓直流(HVDC)換流站換相過程中產(chǎn)生的電磁噪聲(310kHz)會(huì)干擾電力載波通信的正常工作，并使利用載波工作的閉鎖和繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生動(dòng)作失誤，影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全。對(duì)于電力電纜線路，由于電纜的對(duì)地電容比架空線路約大1020倍，而感抗約為架空線路的1/21/3，因此更容易激勵(lì)出較大的諧波諧振和諧波放大，造成絕緣擊穿的事故。輸電線路存在著分布的線路電感和對(duì)地電容，它們與產(chǎn)生諧波的設(shè)備組成串聯(lián)回路或并聯(lián)回路時(shí)，在一定的參數(shù)配合條件下，會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振。 （4）諧波對(duì)供電線路的影響 優(yōu)于供電線路阻抗的頻率特性，線路電阻隨著頻率的升高而增加。電壓諧波畸變可導(dǎo)致電壓過零點(diǎn)漂移或改變一個(gè)相間電壓高于另一個(gè)相間電壓的位置點(diǎn)。相關(guān)試驗(yàn)表明，在額定出力下持續(xù)承受為3%額定電壓的負(fù)序電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)的絕緣壽命要減少一半。由于集膚效應(yīng)、磁滯、渦流等隨著頻率的增高而使在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的鐵心和繞組中產(chǎn)生的附加損耗增加。 供電系統(tǒng)情況分析： 碳素廠煅燒車間，新焙燒，成型用電設(shè)備以電機(jī)為主。 ： 碳素廠煅燒車間和新焙燒主要用電設(shè)備為：風(fēng)機(jī)、混捏機(jī)和電焊機(jī)等動(dòng)力設(shè)備，其中大部分設(shè)備使用了ABB變頻器,產(chǎn)生了大量的諧波，考慮到生產(chǎn)工藝的安全保障及電力品質(zhì)改造的方向， 根據(jù)設(shè)備用電情況及生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行諧波治理改造方案的設(shè)計(jì)。 二、企業(yè)實(shí)施電效管理的必要性 諧波對(duì)設(shè)備及生產(chǎn)的影響(1)諧波對(duì)電機(jī)的影響 諧波對(duì)電機(jī)的危害主要是產(chǎn)生附加的損耗和轉(zhuǎn)矩。由于電動(dòng)機(jī)的出力一般不能按發(fā)熱情況進(jìn)行調(diào)整，由諧波引起電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱效是按它能承受的諧波電壓折算成等值的基波負(fù)序電壓來考慮的。 (3)諧波對(duì)工廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的影響隨著自動(dòng)控制的普及，工廠大量使用了如PLC，DCS等電子設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)，此類設(shè)備對(duì)供電電壓的諧波畸變很敏感，這種設(shè)備常常須靠電壓波形的過零點(diǎn)和其它電壓波形取得同步運(yùn)行。諧波還嚴(yán)重干擾儀表信號(hào)的幅值，進(jìn)而造成生產(chǎn)或運(yùn)行中斷或誤動(dòng)作，引起設(shè)備和生產(chǎn)事故，導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失。諧波還使三相供電系統(tǒng)中的中性線的電流增大，導(dǎo)致中性線過載。在這種情況下，諧波電壓升高、諧波電流增大將會(huì)引起繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)，以至損壞設(shè)備，與此同時(shí)還可產(chǎn)生相當(dāng)大的諧波網(wǎng)損。 ( 6)干擾通信系統(tǒng)的工作 電力線路上流過的113等幅值較大的奇次低頻諧波電流通過磁場(chǎng)耦合，在鄰近電力線的通信線路中產(chǎn)生干擾電壓，干擾通信系統(tǒng)的工作，影響通信線路通話的清晰度，而且在諧波和基波的共同作用下，觸發(fā)電話鈴響，甚至在極端情況下，還會(huì)威脅通信設(shè)備和人員的安全。 同時(shí)，中國企業(yè)側(cè)的電能使用效率卻極低，我們每創(chuàng)造一個(gè)GDP單位的收益，所用去的電耗，是發(fā)達(dá)國家的3－5倍。本次設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣直接會(huì)影響相關(guān)設(shè)備的操作和維護(hù)，而系統(tǒng)的復(fù)雜程度也隨之會(huì)有變化，因此，設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)都需考慮到將來實(shí)施、操作、管理、維護(hù)的每一個(gè)層面。 綜合效益：包括可以提高電機(jī)的實(shí)際功率因數(shù)、降低線損、減少電機(jī)的損壞率、換修率、延長設(shè)備的維修周期和