【文章內(nèi)容簡介】 粒機(jī) 3 414 84 二樓萃取配 （維修支線） 3 414 24 區(qū) 3 球磨漿 3 區(qū)總線 3 415 35 5 號柜粗線總線 3 417 196 141 11 中心配總線 3 417 211 236 106 化工支路 3 416 85 159 134 化工一樓 3 93 197 174 047 機(jī)修 3 416 （ A ） 經(jīng)過調(diào)查 山 東 省 萊 州 市 金 興 化 工 有 限 公 司 電 力 系 統(tǒng) 中 6 萬 噸 總 線 、 料庫總線、破碎機(jī)、吸收等等 ， 發(fā)現(xiàn) 電網(wǎng)系統(tǒng)諧波含量較大，導(dǎo)致電流波形畸變嚴(yán)重， 如下圖： 6 萬噸總線 料庫總線 Page： 13 破碎機(jī) 吸收 （ B） 電網(wǎng)系統(tǒng) 功率因數(shù)低及變化頻繁 保存下來的實(shí)時圖片數(shù)據(jù) ，如下圖 ： 2 樓配 主風(fēng)機(jī)功率 SO2 發(fā)電 培燒 1 段 Page： 14 破碎機(jī)無功功率因數(shù) 汽機(jī)北功率 雙酸泵總線 一吸 SO2 壓縮機(jī)功率 干吸雙吸泵功率 Page： 15 化工一樓 化工支路功率 磷氨 2變功率 壓縮機(jī)功率 壓縮機(jī)無功功率因數(shù) 一系統(tǒng)總線無功功率因數(shù) （ C） 電網(wǎng)系統(tǒng) 諧波含量比較大 ，如下圖： Page： 16 吸收 11 次諧波 吸收 7 次諧波 吸收 5 次諧波 中心配 5 次諧波 6 萬噸 5 次諧波 6 萬噸軟化線 3 次諧波 Page： 17 6 萬噸軟化線 7 次諧波 6 萬噸軟化線 11 次諧波 諾比工程師對 山東省萊州市金興化工有限公司 整個電力系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)有如下特點(diǎn)： 從福祿克圖表可以看出 功率因數(shù)低， 最 低 達(dá)到了 ， 電流波形畸變嚴(yán)重， 最高 5 次%， 下面具體分析一下 功率因數(shù)低和 諧波對用 電系統(tǒng)造成的影響 ： ? 變壓器的損耗 諧波會引起變壓器的額外損 耗。當(dāng)變壓器接近最大負(fù)載時，由于過熱和繞組中熱點(diǎn)出現(xiàn)，這些損耗將會導(dǎo)致早期故障。隨著當(dāng)前電壓系統(tǒng)里日益增高的諧波污染，這個問題也變得日趨嚴(yán)重起來。 變壓器損耗源于鐵芯中的雜散磁場損耗以及繞組中的渦流和阻抗損耗。在這幾個原因之中，當(dāng)有諧波電流存在時，最應(yīng)該受到關(guān)注的是渦流損耗，因?yàn)樗鼈兇蠹s以頻率的平方倍數(shù)增加。在工業(yè)系統(tǒng)一個典型的生產(chǎn)環(huán)境中，變壓器的渦流損耗是預(yù)期值的九倍左右，幾乎是整個負(fù)載損耗的兩倍。 ? 集膚效應(yīng)所引起的導(dǎo)線過熱 所有的諧波都會引起相線的額外損耗。集膚效應(yīng)在 工頻 時可以忽略不計，從 3 次 諧波 及以上（ 7 次諧波）開始起作用。例如，一根直徑為 20 毫米的導(dǎo)線在 3 次 諧波 時具有比其直流電阻高 60 ％的視在電阻。這些增加的電阻，甚至是增加的電抗（由于頻率升高）將會導(dǎo)致電壓降和電壓畸變的增加，最終導(dǎo)致電能質(zhì)量的嚴(yán)重下降和電能的額外損失。 ? 功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備所產(chǎn)生的問題 諧波頻率可能和雜散電感及功率因數(shù)補(bǔ)償（ PFc ）設(shè)備組合的諧振頻率一致，生成額外的電壓或者電流，從而導(dǎo)致過早出現(xiàn)故障 ? 中性線過載 在三相回路中有三根帶電相線和一根用來傳導(dǎo)三相之間不平衡電流的回流線。然而，隨著3n 次諧波的疊加，中性線里會有很大的 電流流過。由于在過去很多中性線的截面都是減半的， Page： 18 因此現(xiàn)在即使相線在遠(yuǎn)低于滿負(fù)荷的條件下運(yùn)行，這種形勢也可能十分嚴(yán)峻。 ? 保護(hù)裝置的誤跳閘 沖擊電流可能會使斷路器跳閘。由于斷路器不能正確合計含有基波和各次諧波的電流，因此誤跳閘或者在該跳閘的時候根本不跳。漏電電流可能會達(dá)到使漏電保護(hù)裝置動作的設(shè)定值。針對誤跳閘的補(bǔ)救措施絕不能危害到現(xiàn)場人員的安全。普遍采用的解決方法是多分幾個回路，使每個回路所帶負(fù)載減少，從而降低沖擊電流和漏電電流。經(jīng)過特殊設(shè)計的諧波處理設(shè)備應(yīng)得到使用。過大的回路規(guī)模決不是正確的解決方案。 以 下是《一場由諧波引發(fā)的官司 》 危害的 案例： ?這篇報道來源于： 2020 年 05 月 09 日的《中國電力新聞網(wǎng)》 ?事件回放： ?某開發(fā)區(qū)一特鋼企業(yè)，用電容量為 4000 千伏安，與毗鄰的一電子廠共用一條 10 千伏線供電。開始電子廠上白班；特鋼企業(yè)用低谷電，雙方相安無事。后來電子廠因業(yè)務(wù)多改成了三班制。 ?電子廠改成三班制后發(fā)現(xiàn)晚班生產(chǎn)的產(chǎn)品成批不合格，客戶紛紛退貨，廠里又找不到原因。供電公司得知情況后，立即派出技術(shù)人員現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)電子廠供電和生產(chǎn)流程沒有問題。接著又對特鋼企業(yè)進(jìn)行檢查和數(shù)據(jù)測試，發(fā)現(xiàn)該企業(yè)私自將中頻爐改為電弧 爐，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了高次諧波，形成電壓波動和閃變超標(biāo)。直接造成了電子廠產(chǎn)品不合格。原因找到后，公司當(dāng)即與開發(fā)區(qū)管理會聯(lián)系，并向企業(yè)下達(dá)整改通知書，但特鋼企業(yè)沒有引起足夠重視，繼續(xù)生產(chǎn)。最后公司采取果斷措施，對該企業(yè)實(shí)行停供電。電子廠也隨即以管理不到位為由向法院起訴，要求供電公司給予巨額賠償。 ?案件分析： ?特鋼企業(yè)擅自改變設(shè)備已是不對，接到整改通知后仍繼續(xù)生產(chǎn)更是錯上加錯，而供電部門接到報告后立即赴現(xiàn)場測試，并下達(dá)整改通知，乃至停止供電，處置及時，合乎程序。符合《中華人民共和國電力法》第三十二條關(guān)于161。176。對危害 供電、用電安全和擾亂供電、用電秩序的，供電企業(yè)有權(quán)制止161。177。和《江蘇省電力保護(hù)條例》第二十八條（一）161。176。用戶的非線性阻抗特性的用電設(shè)備接入電網(wǎng)運(yùn)行所注入電網(wǎng)的諧波電流或者引起公共連接點(diǎn)電壓正弦波畸變率超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時，在供電企業(yè)通知后，用戶不予改正的161。177。可以中斷供電之規(guī)定。在此問題上，供電公司無過錯，因?yàn)樘劁撈髽I(yè)改換的設(shè)備屬自有財產(chǎn)，法律沒有賦予供電企業(yè)幫助企業(yè)管理設(shè)備的責(zé)任和義務(wù)，所以電子廠起訴供電公司找錯了訴訟對象?！吨腥A人民共和國電力法》第六十條規(guī)定161。176。因用戶或者第三人的過錯給電力企業(yè)或者其它用戶造成 損害的，該用戶或者第三人應(yīng)當(dāng)依法承擔(dān)賠償責(zé)任161。177。 啟示 : ?由諧波引發(fā)巨額索賠案，在省內(nèi)尚屬首例。因此，從省市公司到地方政府非常重視此事。市中 Page： 19 院開庭一審后地方政府出面協(xié)調(diào)，電子廠獲得特鋼企業(yè) 200萬元賠償 后撤訴。 需要說明的是，這些問題的存在與整個國家的發(fā)展過程與經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀有著直接的關(guān)系，并不是需求側(cè)某一個管理人員或者技術(shù)人員的技術(shù)水平和管理水平引起的。 諸如此類，還有 IT 設(shè)備及程控設(shè)備死機(jī)、燈光頻閃、 PLC 死機(jī)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)堵塞等等問題，都是現(xiàn)實(shí)環(huán)境中存在的普遍問題，需要說明的是，這些問題的存在與整個國家的 發(fā)展過程與經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀有著直接的關(guān)系，并不是需求側(cè)某一個管理人員或者技術(shù)人員的技術(shù)水平和管理水平引起的。 第二章 解決方案描述 節(jié)電保護(hù)系統(tǒng)功效 ● 直接節(jié)電效益 此供配電系統(tǒng)節(jié)能檢測后，經(jīng)過設(shè)計與實(shí)際運(yùn)行裕量和變壓器、線路和綜合電能效率分析，針對以下幾方面進(jìn)行節(jié)能改造后，直接效益目標(biāo)如下： ? 一次變壓線損率約為 %， 高于國家要求。 ? 諧波導(dǎo)致系統(tǒng)線路的損耗約 2%4%左右。 從 配電網(wǎng)安全及節(jié)電方面綜合考慮，建議從 諧波含量大的 6 萬噸軟化線及 吸收 布控福諾斯進(jìn)行 電能質(zhì)量治理節(jié)電規(guī)劃設(shè)計，消 除系統(tǒng)諧波，針對 其他 的 功率因數(shù)較低，無功功率較大 的電能質(zhì)量問題 采用諾比電能質(zhì)量控制專家 諾電霸 PF 和 HF 進(jìn)行治理。通過改造 線路 的對應(yīng)治理效能分析，綜合系統(tǒng)各浪費(fèi)層面和空間裕量分析，預(yù)計綜合節(jié)電率 在 （ 7177。 3） %左 右 ,系統(tǒng)諧波總畸變率下降 75%左右，電能質(zhì)量完全符合該電壓等級國家標(biāo)準(zhǔn) 。 ● 保護(hù)功效（間接經(jīng)濟(jì)效益）： 通過綜合電能質(zhì)量改造節(jié)電工程實(shí)施以后，除直接的電力成本降低，還會產(chǎn)生 30100%的間接效益，這來自于系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高、 設(shè)備故障率減少， 系統(tǒng)效率提高后增容擴(kuò)容的資金投入減少。在節(jié)約成本提升產(chǎn)能的同時 ，減少了維修維護(hù)費(fèi)用，從而提升了企業(yè)競爭力。所以，對企業(yè)、國家以及社會而言，此節(jié)能項目的實(shí)施，意義深遠(yuǎn)，勢在必行。 設(shè)計思路 ● 由于 汽機(jī)北、 SO2 壓縮機(jī)、 6 萬噸 水 泵總線、北培風(fēng)機(jī)、一吸酸泵、二吸酸泵、磷氨 2變、一系統(tǒng)總線、主風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、中心配總線、化工支路、化工一樓 等等支路 的 功率因數(shù)較低，無功功率較大 的線路 采用諾比電能質(zhì)量控制專家 諾 電霸 PF 和 HF 進(jìn)行布控治理 ；在 6 萬噸軟化線 和吸收 支路 諧波含量大的線路 采用 福諾斯 進(jìn)行治理 ； 以提高功率因數(shù) 和 消除諧波 達(dá)到節(jié)能的目的 。 ● 因改造系統(tǒng)工藝要求和電氣環(huán)境 標(biāo)準(zhǔn)較高，設(shè)計時以不改變原設(shè)備狀態(tài)為基本原則； ● 降低諧波污染和瞬間電網(wǎng)波動，又能達(dá)到節(jié)能和延長設(shè)備使用壽命的雙重效果。 Page： 20 NOBLE 電力系統(tǒng)節(jié)能綜合解決方案拓?fù)鋱D 第三章 方案設(shè)計 設(shè)計目標(biāo) 在進(jìn)行電能質(zhì)量治理系統(tǒng)設(shè)計的時候，依照企業(yè)對該系統(tǒng)的基本需求，本著架構(gòu)合理、安全可靠、回收合理、產(chǎn)品主流、低成本、低維護(hù)量作為出發(fā)點(diǎn)，并依此為企業(yè)提供先進(jìn)、安全、可靠、高效的系統(tǒng)解決方案。 本項目力求做到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置先進(jìn)實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)，節(jié)省項目單位總體投資。 ● 架構(gòu)合理 就是要采用先進(jìn)合 理的技術(shù)來架構(gòu)系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行，并具備未來良好的擴(kuò)展條件。 ● 安全穩(wěn)定 a）接入方式： 諾電霸 PF、 HF 和福諾斯 與 設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，保障安全可靠； b）安裝位置：諾電霸 PF、 HF 和福諾斯設(shè) 備安裝在 相對應(yīng)的 配電柜 負(fù)載側(cè) 空開 接點(diǎn)上 。對客戶的工作環(huán)境及設(shè)備運(yùn)行無任何影響，不在樓道及其它工作區(qū)、公共區(qū)打孔、掛裝和占用空間； c）保護(hù)措施：所有諾電霸 PF、 HF 和福諾斯 產(chǎn)品都內(nèi)置高靈敏度電子保護(hù)器，既有手動和自動旁 Page： 21 路功能，即使設(shè)備出現(xiàn)故障，對用電系統(tǒng)也沒有任何影響； d）質(zhì)量承諾：所有產(chǎn)品均符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 并通過有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)的質(zhì)量認(rèn)證；同時，所有產(chǎn)品都在太平洋保險公司進(jìn)行了投保，如因產(chǎn)品質(zhì)量問題給用戶造成任何直接損失，由太平洋保險公司負(fù)責(zé)賠償。 ● 產(chǎn)品主流 系統(tǒng)采用當(dāng)今主流產(chǎn)品德國諾比品牌，系統(tǒng)的整體質(zhì)量和未來得到良好技術(shù)支持以及完整的技術(shù)文檔資料。 在設(shè)備選型時，我們主要依據(jù)客戶提出的具體需求，同時考慮產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性，產(chǎn)品是否為主流產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)資料的完整性，廠商的技術(shù)支持力量和產(chǎn)品制造企業(yè)的發(fā)展前景。所有這些是保證用戶得到良好技術(shù)支持的條件，也是保障用戶投資的基本條件。 ● 低成本低維護(hù)量 指力爭有 良好的性能價格比，所采用的產(chǎn)品應(yīng)是簡單，易操作，易維護(hù)，高可靠度的。系統(tǒng)是否具有優(yōu)良的性能價格比是判斷一個系統(tǒng)優(yōu)劣條件的重要依據(jù)。系統(tǒng)的易操作和易維護(hù)性是保證非專業(yè)人員使用好一個系統(tǒng)的條件。高可靠度是保障系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求，也是易維護(hù)性的保障。 諾比將本著上述設(shè)計原則，來進(jìn)行企業(yè)節(jié)電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計。并將嚴(yán)格按照國際慣例并結(jié)合本企業(yè)的技術(shù)實(shí)力與工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行企業(yè)節(jié)電保護(hù)系統(tǒng)整個工程的安裝、測試以及驗(yàn)收，完工時將同時提交與工程相關(guān)的每個設(shè)備的安裝使用手冊、及系統(tǒng)的各種圖表等各項文檔資料，還將根據(jù)用戶的實(shí)際需求提 出技術(shù)培訓(xùn)。系統(tǒng)投入后將達(dá)到如下功效： ? 節(jié)約電費(fèi)開支； ? 保護(hù)用電設(shè)備，降低設(shè)備故障率，減少維護(hù)（修）費(fèi)用； ? 高用電安全，防止低壓系統(tǒng)意外斷電保護(hù)； ? 增大供電容量，減少擴(kuò)容投資。 系統(tǒng)設(shè)計原則 本設(shè)計以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計依據(jù)，結(jié)合用戶的具體情況，用最佳設(shè)計方案體現(xiàn)最高的性能價格比，是本方案設(shè)計的指導(dǎo)思想，也是本方案設(shè)計的基本出發(fā)點(diǎn)和追求的目標(biāo)。 本設(shè)計主要貫徹“高質(zhì)量”及“低成本”來進(jìn)行設(shè)計的。 根據(jù)客戶的電力系統(tǒng)架構(gòu)和其它基本特點(diǎn)，并充分考慮現(xiàn)場實(shí)