1.2 谐波的危害
1.2.1使电力元件附加损耗加大,易引发火灾。
谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。大量三次谐波流过中线会使线路过热,甚至引起火灾。
1.2.2影响电气设备的正常运行。
谐波会影响电气设备的正常工作,使电机产生机械振动和噪声等,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏。
1.2.3引起电网谐振。
这种谐振可能使谐波电流放大几倍甚至数十倍,会对系统,特别是对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁,经常使电容器和电抗器烧毁。
1.2.4使继电保护误动作,电气测量误差过大。
谐波会导致继电保护,特别是微机综合保护器与自动装置误动作,造成不必要的供电中断和生产损失;谐波还会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给用电管理部门或电力用户带来经济损失。
1.2.5使工控系统崩溃。
临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰,轻则产生噪声,降低通信质量,计算机无法正常工作;重则导致信息丢失,使工控系统崩溃。
1.3 谐波治理依据的国家标准
GB/T14549-1993 《电能质量:公用电网谐波》
GB/T15543-2008 《电能质量:三相电压允许不平衡度》
GB/T12325-2008 《电能质量:供电电压允许偏差》
GB/T12326-2008 《电能质量:电压波动和闪变》
GB/T18481-2001 《电能质量:暂时过电压和瞬态过电压》
GB/T15945-2008 《电能质量:电力系统频率允许偏差》
GB7625.1-1998 《低压电气电子产品发出的谐波电流限值》
GB/T15576-1995 《低压无功功率静态补偿装置总技术条件》
2典型应用方案介绍
2.1项目背景
某钢铁股份公司是集炼焦、烧结、冶炼、轧材及科研开发为一体的特大型钢铁联合企业,其属下X轧钢厂主要生产中厚板等钢材产品,由于生产需要,在低压配电系统变压器二次侧的设备主要是电动机,变频器带动电机工作。由于变频器内部结构采用大量非线性元件,所以在工作过程中产生大量谐波。
板材在轧制过程中存在一定的冲击负荷,而且生产工艺也并非连续性。从而引起工作电压/电流波动、不连续,工作电流的变化同样引起谐波电流波动。
2.2项目方案电流、电压波动实时监测
我公司为该企业轧钢车间二号冷床下电网的谐波情况制定了相应的解决方案。采用自主研发的并联型有源电力滤波器ANAPF,在变压器出线侧进行集中治理,滤波器可以自动跟踪治理负载产生的谐波电流,并的滤除谐波,从而保证整个系统**可靠运行。
系统治理示意如下图所示:
2.3项目效果
投入有源电力滤波器后,谐波电压、谐波电流治理效果:
治理前电压、电流波形图 治理后电压、电流波形图治理前电流畸变率 治理后电流畸变率
3 ANAPF有源滤波器简介投入有源电力滤波器运行后,总电流畸变率由82.1%降至4.4%、5次谐波的电流畸变率由67.0%降至1.9%、7次谐波的电流畸变率由43.8%降至2.0%。电网质量得到明显的改善,并且适用于变化较快的负载,对供电系统的非线性负载在工作过程中产生的谐波起到明显的抑制作用,从根本上改善了整个供电系统的电能质量状况,地保护了生产线上设备的正常运行。
3.1有源滤波器主要技术指标
3.2有源滤波器报价及元件清单
4结论
本文介绍的有源滤波装置采用模块化设计,具有极快的响应时间;一机多能,既可补谐波,又可兼补无功;的主电路拓扑和控制算法,精度更高、运行更稳定;使用方便,易于操作和维护。有源滤波装置节约了用户投资成本,缩短了工期,为低压配电网的谐波治理工程提供了的补偿装置,具有良好的应用价值和应用前景。
【参考文献】
[1] GB/T 14549-1993 《电能质量:公用电网谐波》
[2] 江苏安科瑞电器制造有限公司产品手册.2013.01.版
[3] 吴竞昌.供电系统谐波,北京:中国电力科技出版社,1998
作者简介:
师晴晴(1985-),女,汉族,本科,工程师,主要研究方向为智能建筑供配电监控系统
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