某炭素廠配電系統(tǒng)諧波治理節(jié)能改造方案(編輯修改稿)
2025-05-22 05:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時奇次諧波電流已經(jīng)逼近國家管制的標準，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，易于造成線路和設備發(fā)熱從而引發(fā)安全事故并損害設備的正常工作和正常使用壽命。大量的諧波電流不僅僅給供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成嚴重影響，同時影響電網(wǎng)的供電安全。 從測量諧波電流數(shù)據(jù)可以看出,變頻負載產(chǎn)生比較大的諧波電流從而引起嚴重的電流畸變。 從電壓、電流諧波表中可以看出，諧波電流最大畸變率為241A(%),從測量的數(shù)據(jù)可以看出電流諧波比較大。諧波的存在，嚴重地影響了各種電氣設備的正常運行，并不可必免地給用戶帶來附加損耗。 從調查的結果來看，碳素廠變頻負載在客觀上產(chǎn)生各次諧波，由于諧波含量大，電流總畸變率偏大，導致波形發(fā)生明顯畸變，造成很大的能源浪費，影響設備的安全和使用壽命. 第三部分、諧波治理技術解決方案 根據(jù)從碳素廠現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)（見非標產(chǎn)品現(xiàn)場諧波參數(shù)表）和現(xiàn)場調查的情況，以及將要達到的改造要求來編制本方案。 從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)可以看出，配電系統(tǒng)的功率因素還可以；但3次、5次、7次、11次諧波電流含量較高。整個配電系統(tǒng)的電力品質惡化程度比較嚴重。從諧波治理角度分析，碳素廠的諧波干擾已非常嚴重，影響設備的安全運行，所以諧波治理已到了急需治理的程度。從節(jié)能的角度分析，提高畸變功率因數(shù)，減少諧波畸變功率,從測量的數(shù)據(jù)計算需要增加兩臺有源電力濾波器，降低視在功率從而達到變壓器增容的目的,降低基波電流有效值從而達到保護及節(jié)能的雙重功效。設計選擇英國薩梅特(SAHF)有源電力濾波器進行治理, 作為世界上較早從事節(jié)能和電能質量產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的專業(yè)制造廠商, 英國薩梅特具有強大的研發(fā)和生產(chǎn)能力，一直引領業(yè)界技術的發(fā)展，具備傲視同儕的領先自主技術！并且依靠強大的規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢，所供應的產(chǎn)品具有無與倫比的性價比，性能卓越。有源電力濾波器的成功掛網(wǎng)運行預示著該裝置在解決了諧波危害的同時，將同時帶來大大降低電網(wǎng)的無功損耗，節(jié)約大量電能的益處，并為清潔電網(wǎng)做成重大貢獻，使電網(wǎng)綠色環(huán)境成為一種可能。有源電力濾波器,根據(jù)最新的瞬時無功功率理論，應用數(shù)字信號處理技術（DSP），脈寬調制技術（PWM），智能化功率單元技術（IPM），觸摸屏技術（GP）等前沿科技，可實現(xiàn)動態(tài)消除諧波，平衡三相負荷，是一種高技術含量，濾波效率好的新型產(chǎn)品,根據(jù)各配電系統(tǒng)的狀況所選用的有濾波器產(chǎn)品型號如下表: (1).煅燒車間基波電流為350A510A,5次諧波電流較大,在56A68A范圍, 諧波含量18%, ,考慮到如果該配電系統(tǒng)負載設備增加,（型號：SAHF04A100/380V），并聯(lián)安裝于配電系統(tǒng)母線上；吸收200A以下諧波,吸收率達到90%以上,功率因素達到95%以上.(2).成型車間基波電流905A左右, 5次諧波電流最大為99A, 諧波電流較大,達到國家考核指標. 考慮到如果負載設備增加,不必另外增添濾波器裝置,所以選用2臺容量為100A的三相三線有源濾波裝置（型號：SAHF04A100/380V），總容量為200A源濾波裝置并聯(lián)安裝于配電系統(tǒng)母線上；吸收200A以下諧波,吸收率達到90%以上. 功率因素達到95%以上.(3).新焙燒車間基波電流580A左右,5次諧波電流較大,在113A范圍, %, , 達到國家考核指標. 諧波治理設計考慮到如果該配電系統(tǒng)負載設備增加,不必另外增添濾波器裝置,所以選用2臺容量為150A的三相三線有源濾波裝置（型號：SAHF04A150/380V），總容量為300A源濾波裝置并聯(lián)安裝于配電系統(tǒng)母線上；吸收300A以下諧波,吸收率達到90%以上. 功率因素達到95%以上.以上三個配電系統(tǒng)的有源濾波裝置方案,適應于變壓器的各種供電方式,無論供電系統(tǒng)采取哪種運行方式都能達到理想的諧波治理和無功補償效果。有源濾波器安裝示意圖如 因本系統(tǒng)的主要諧波源設備是變頻設備，消除線路和系統(tǒng)各次諧波是諧波治理節(jié)能改造的主要目標。從而干凈吸收諧波和浪涌，改善系統(tǒng)電力品質，提高功率因數(shù)，保障設備安全和正常運行、提高系統(tǒng)運行效率和電力能源使用效率的角度出發(fā)，進行本項諧波治理方案的制作。 目 的：以改善電力品質、綜合提升設備運行效率和電力能源使用效率為目的。 兼容性：設備獨立，不依賴于原有系統(tǒng)，出現(xiàn)故障時能及時脫離原操作系統(tǒng)； 維護性：操作簡單，設備安裝維護簡潔。 (SAHF)有源濾波器具有：濾波、動態(tài)補償、抑制諧振、補償無功功率等四大功能。通過技改，并聯(lián)安裝于配電系統(tǒng)母線上，以上這些低壓配系統(tǒng)的電流諧波將會被大大吸收，諧波問題的影響基本消除?？蛇_到以下效果： (1). 有源濾波裝置投入后用電能質量可明顯改善，可改善沖擊負載引起的電流沖擊，減少電壓波動和抑制電壓閃變，提高穩(wěn)定性，改善電壓質量。，線損降低后可提高配電變壓器的承載效率，經(jīng)濟效益明顯。(2).有源濾波器對配電系統(tǒng)自動實時跟隨、動態(tài)(VAR)補償。 抑制電壓波動和閃變、降低損耗，提高用電效率。消除電網(wǎng)各次諧波、可同時濾除2次到60次的諧波電流。提高設備安全，降低設備損耗；滿足國家(國際)標準?？傊C波電流吸收率：≥90%。 (3).采用高性能防涌流接觸器投切各濾波支路，完善的控制系統(tǒng)，保護功能齊全，具有短路保護、過壓保護、過流保護等，運行可靠，操作簡單(防止系統(tǒng)諧振：預防電氣設備故障、保證供電安全?！ ?4). 改善系統(tǒng)功率因素：降低電網(wǎng)損耗、提高設備效率。電路月平均功率因數(shù)：≥。(5). 安裝諧波治理裝置后，有效的降低了諧波電流，增加了變壓器的有效容量，可增加相應的帶載能力，減少擴容所需的投資。(6). 安裝諧波治理裝置后，可有效的降低變壓器的損耗，提高變壓器的安全運行系數(shù)，保證對諧波敏感的保護裝置和器件不發(fā)生誤動作。起到節(jié)能降耗的目的。節(jié)能率達10%～30%,減小集膚效應，熱損、銅損、鐵損、磁損、噪音大為下降，符合國家對能源節(jié)約和降耗的指示和可持續(xù)發(fā)展的要求。并且，經(jīng)過治理后的諧波電流含量不超過電流國標限值（GB／T14549－93），電壓總畸變率不超過國標限值，如下表所示：國家標準各次諧波電流限值標準電壓KV基準短路容量MVA2345678910111213141516171819107862396226441921162813241112181661004334213414241111161310101002620132015352501512126650016131311075012諧波電壓總畸變率的國標限值電網(wǎng)標稱電壓KV電壓總諧波畸變率%各次諧波電壓含有率% 奇次 偶次6103566110設備產(chǎn)品清單 序號設備名稱 型號（規(guī)格）數(shù)量備注煅燒車間有源濾波器SAHF04A100/380V2套英國薩梅特新焙燒有源濾波器SAHF04A150/380V2套英國薩梅特成型車間有源濾波器SAHF04A100/380V2套英國薩梅特電流傳感器 HAL18個瑞士LEM集團銅
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