低壓諧波治理方案(共13頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高麗鋼簾線榮成有限公司低壓諧波治理兼無功補(bǔ)償裝置技術(shù)方案方案編號(hào)：序 號(hào)：設(shè)計(jì)： 審核： 批準(zhǔn)： 設(shè)計(jì)單位： 設(shè)計(jì)日期： 目 錄第一章 項(xiàng)目概述1.1前言低壓諧波濾除裝置是專用于低壓電網(wǎng)3次、5次、7次、11次、13次及以上的諧波無源濾波裝置。適用于中頻冶煉、變頻、軋鋼、整流設(shè)備等的環(huán)境。該裝置采用了電感和電容器組成串聯(lián)諧振吸收回路，有效的將負(fù)載產(chǎn)生的諧波加以吸收，從而避免將諧波電流返送到電力變壓器，大大降低電網(wǎng)的諧波量，同時(shí)有利于用戶電力變壓器的運(yùn)行，降低功耗，提高設(shè)備和其它電器組件的可靠性。此外該設(shè)備還提供一定容量的無功功率補(bǔ)償，提高用戶負(fù)載的運(yùn)行效率。1.2諧波

2、的基本定義及基礎(chǔ)知識(shí)1.2.1領(lǐng)域內(nèi)關(guān)鍵詞語的基本概念 諧波：（harmonic） 對(duì)周期性交流信號(hào)量進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分解，得到頻率為基波頻率大于1的整數(shù)倍的分量。我國供電系統(tǒng)頻率為50Hz，所以5次諧波的頻率為250 Hz。7次諧波的頻率為350 Hz。11次諧波的頻率為550 Hz，13次諧波的頻率為650 Hz。 公共連接點(diǎn)：（PCC）用戶接入電網(wǎng)的連接處。 總諧波畸變率：（THD）周期性交流量的諧波含量的方均根值與基波分量的方均根值之比（用百分?jǐn)?shù)表示）。電壓總諧波畸變率以THDU表示，電流總諧波畸變率以THDI表示。 諧波源（harmonic source）：向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公

3、用電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備。 感性無功：電動(dòng)機(jī)，變壓器在能量轉(zhuǎn)換過程中建立交變磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等，這種功率叫感性無功功率。 容性無功電容器在交流電網(wǎng)中接通時(shí)在一個(gè)周期內(nèi)，上半周期的充電功率和下半周期的放電功率相等，不消耗能量，這種充放電功率叫容性無功功率。 功率因數(shù)：有功功率與視在功率的比值稱為功率數(shù)。 功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)：實(shí)行兩部分電價(jià)制度的用電企業(yè)，供電部門根據(jù)用戶平均功率因數(shù)而加收或減免的電費(fèi)，稱為功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)1.2.2諧波的產(chǎn)生和危害 諧波的產(chǎn)生諧波主要是由于大容量整流或換流設(shè)備以及其它非線性負(fù)荷，導(dǎo)致電流波形畸變?cè)斐傻?。我們?duì)這些畸的變交流量進(jìn)行傅立葉

4、級(jí)數(shù)分解，即可得到50Hz的基波分量和頻率為基波分量整數(shù)倍的諧波分量。 諧波的危害 影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行：供配電系統(tǒng)中的電力線路與電力變壓器，一般采用電磁繼電器，感應(yīng)式繼電器或新式微機(jī)保護(hù)進(jìn)行檢測(cè)保護(hù)，在系統(tǒng)中這些屬于敏感元件，繼電器受到高次諧波的影響容易產(chǎn)生誤動(dòng)作，微機(jī)保護(hù)由于采用了整流采樣電路，也及易受到諧波的影響導(dǎo)致誤動(dòng)或拒動(dòng)，這樣諧波嚴(yán)重威脅供電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全運(yùn)行。 影響電網(wǎng)的質(zhì)量： 影響供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償設(shè)備：供電系統(tǒng)變電站均有無功補(bǔ)償設(shè)備，當(dāng)諧波注入電網(wǎng)時(shí)容易造成高壓電容過電流和過負(fù)荷，使電容異常發(fā)熱：另外諧波的存在還會(huì)加快電容器絕緣介質(zhì)的老化，縮短電容的使用壽命。 影響電力變

5、壓器的使用：諧波的存在會(huì)使電力變壓器的銅損和鐵損增加，直接影響變壓器的使用效率；還會(huì)造成變壓器噪聲增加，縮短變壓器的使用壽命。 影響用電設(shè)備：諧波的存在會(huì)造成異步電機(jī)電動(dòng)機(jī)效率下降，噪聲增大；使低壓開關(guān)設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作；對(duì)工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化的正常通訊造成干擾，影響電力電子計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確性。1.2.3治理諧波及補(bǔ)償無功功率的重要性采用專門的濾波裝置能夠有效的濾除高次諧波，同時(shí)向電網(wǎng)提供容性無功功率，其重要性主要表現(xiàn)在以下方面： 濾除高次諧波能夠定化用電環(huán)境，降低視在功率，減少諧波電流在用電設(shè)備和輸配電設(shè)備中的發(fā)熱，直接節(jié)省有功功率；消除由于諧波產(chǎn)生的震動(dòng)，延長電器的使用壽命；有效的消除對(duì)敏感元件的影響

6、。 由于濾波回路是由電抗器和電容器串聯(lián)形成的，所以在濾波的過程中能向電網(wǎng)注入容性無功，提高了功率因數(shù)，這樣就能避免供電部門高額的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)，由于無功電流的抵消，也相當(dāng)于提高了配電設(shè)備的容量，減少了線損。無功功率補(bǔ)償還能提升末端的電網(wǎng)電壓，對(duì)優(yōu)化用電環(huán)境有很重要的意義。 在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)，首先應(yīng)滿足各種負(fù)載水平下對(duì)諧波限制的技術(shù)要求，然后在次前提下，使濾波器在經(jīng)濟(jì)上最為合理。除以上經(jīng)濟(jì)分析外，設(shè)計(jì)濾波器還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：1）單調(diào)濾波器的諧振頻率會(huì)因電容，電感參數(shù)的偏差或變化而改變，電網(wǎng)頻率會(huì)有一定的波動(dòng)，這將導(dǎo)致濾波器失諧。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證在正常是諧的情況下濾波裝置仍能滿足各項(xiàng)要求。2）電網(wǎng)阻抗

7、變化對(duì)濾波裝置尤其是其中的單調(diào)諧濾波器的濾波效果有較大影響，而更為嚴(yán)重的是，電網(wǎng)阻抗與濾波裝置有發(fā)生并聯(lián)諧振的可能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分予以考慮。1.3諧波的治理方法 的方法無外乎有三種，無源濾波、有源濾波、。無源濾波無源濾波器由LC等被動(dòng)元件組成，將其設(shè)計(jì)為某頻率下極低，對(duì)相應(yīng)頻率諧波電流進(jìn)行分流，其行為模式為提供被動(dòng)式諧波電流旁路通道。無源濾波裝置的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、運(yùn)行可靠性較高、運(yùn)行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn) 。但無源濾波裝置只能濾除某頻率范圍內(nèi)的且諧振點(diǎn)偏移使效果降低，無源濾波器補(bǔ)償效果隨著負(fù)載的變化而變化。有源濾波有源濾波器由電力電子元件和DSP等構(gòu)成的電能變換設(shè)備，檢測(cè)負(fù)載諧波電流并主動(dòng)提供對(duì)

8、應(yīng)的補(bǔ)償電流，補(bǔ)償后的源電流幾乎為純，其行為模式為主動(dòng)式電流源輸出。能做到適時(shí)補(bǔ)償，且不增加電網(wǎng)的容性元件，濾波效果好，在其額定的范圍內(nèi)，濾波效果是百分之百的。但有源濾波裝置由于受到電力電子元件耐壓，額定電流的發(fā)展限制，成本極高，其制作也較之無源濾波裝置復(fù)雜得多，成本也就高得多了。電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，大部分屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補(bǔ)償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這

9、就是無功補(bǔ)償。無功補(bǔ)償可以提高供用電系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，降低設(shè)備容量，減少。穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量。在長距離輸電線中合適的地點(diǎn)設(shè)置裝置還可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力。1.4項(xiàng)目業(yè)主有關(guān)情況根據(jù)用戶提供的供電系統(tǒng)資料可知，4#配電系統(tǒng)中頻生產(chǎn)線上現(xiàn)有供電變壓器2臺(tái)，1#變壓器容量為2000KVA，2#變壓器容量為2500KVA，各一臺(tái)低壓母線并聯(lián)運(yùn)行，電壓變比為10/0.4，帶多臺(tái)中絲收房、切割鋼絲、粗拉大拉機(jī)等設(shè)備。由于采用變頻控制及電機(jī)直起控制，在工作時(shí)不同程度地產(chǎn)生了一定的諧波發(fā)生量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的諧波測(cè)試數(shù)據(jù)分析可知，在用戶配電系統(tǒng)中，5次諧波電流含量可達(dá)到20

10、%以上，7次諧波電流也可達(dá)12%以上，諧波電流及諧波電壓畸變率將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國標(biāo)電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波GB/T 14549-93的國家標(biāo)準(zhǔn)限值。高次諧波電流注入上端10KV電網(wǎng)，將導(dǎo)致電力系統(tǒng)中高次諧波含量迅速增長，引起供電電壓波形畸變，增加了線損和用電設(shè)備的損耗，造成了多余的能耗，同時(shí)影響電網(wǎng)其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行，降低了電能質(zhì)量，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行造成了安全隱患。同時(shí)由于設(shè)備運(yùn)行時(shí)隨著負(fù)荷的變化功率因數(shù)變壓也較大，低負(fù)荷時(shí)只有0.8左右，這將產(chǎn)生多余的無功損耗，給用戶造成較大無功罰款，使用戶蒙受了較大的電費(fèi)損失。為了保證設(shè)備正常運(yùn)行、供電系統(tǒng)可靠供電和節(jié)約電能，需要對(duì)該設(shè)備采取抑制諧波電流的技

11、術(shù)措施，同時(shí)考慮補(bǔ)償基波無功功率。根據(jù)我國有關(guān)電網(wǎng)電壓質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以及目前國內(nèi)外在諧波治理方面的研究成果，采用濾波兼動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)方案，針對(duì)該整流產(chǎn)生的特征諧波分別設(shè)置濾波回路，吸收諧波電流，同時(shí)也起到補(bǔ)償基波無功功率、節(jié)約電能的作用。通過對(duì)三種濾波方式的分析最終選擇無功補(bǔ)償?shù)姆绞絹硐C波。無功補(bǔ)償方式相對(duì)于無源濾波來說效果要好，相對(duì)于有源濾波來說比較經(jīng)濟(jì).所以選擇無功補(bǔ)償?shù)姆绞絹硐C波.理工電氣有限公司公司生產(chǎn)的諧波治理設(shè)備具有動(dòng)態(tài)跟隨負(fù)荷的變化的特性，能有效提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量、功率因數(shù)和節(jié)約電能，同時(shí)提高整個(gè)用電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及設(shè)備運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，延長設(shè)備的使

12、用壽命，給用戶帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。第二章 方案設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)配置方案如下：第三章 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和售后服務(wù)服務(wù)內(nèi)容包括：項(xiàng)目管理；設(shè)計(jì)；外購件質(zhì)量監(jiān)督和采購；生產(chǎn)；質(zhì)量保證；供貨進(jìn)度管理；試驗(yàn)、檢查、安裝、調(diào)試與驗(yàn)收；運(yùn)輸方案；現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)培訓(xùn)；售后服務(wù)等6.1 運(yùn)行的質(zhì)量體系：ISO9001：1000質(zhì)量保證體系6.2 項(xiàng)目管理及分工項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：指定專人，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)在工程全過程的各項(xiàng)工作，如工程進(jìn)度、設(shè)計(jì)制造、圖紙文件、設(shè)備催交、現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試等技術(shù)負(fù)責(zé)人：指定專人，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)和設(shè)計(jì)審查采購負(fù)責(zé)人：負(fù)責(zé)外購件的采購和進(jìn)廠檢驗(yàn)生產(chǎn)負(fù)責(zé)人：負(fù)責(zé)相關(guān)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)負(fù)責(zé)人：指定專人，負(fù)責(zé)產(chǎn)

13、品的質(zhì)量檢驗(yàn)、試驗(yàn)及出廠調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)安裝及售后服務(wù)負(fù)責(zé)人：指定專人，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試和售后服務(wù)培訓(xùn)負(fù)責(zé)人：指定專人，負(fù)責(zé)相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)運(yùn)輸負(fù)責(zé)人：負(fù)責(zé)運(yùn)輸事宜6.3質(zhì)量保證和進(jìn)度計(jì)劃管理項(xiàng)目進(jìn)程運(yùn)行的質(zhì)量體系程序文件名稱體系文件編號(hào)進(jìn)度設(shè)計(jì)及簽訂合同產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理程序合同評(píng)審程序文件和資料控制程序WQD/QP-18WQD/QP-02WQD/QP-03采購供方評(píng)定程序采購控制程序進(jìn)貨驗(yàn)收程序WQD/QP-04WQD/QP-05WQD/QP-09按合同進(jìn)度要求生產(chǎn)與檢驗(yàn)生產(chǎn)過程控制程序半成品和成品檢驗(yàn)控制程序質(zhì)量記錄控制程序內(nèi)部質(zhì)量審核程序產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)文件WQD/QP-08WQD/QP-10WQD/QP

14、-14WQD/QP-15WQD/QR-29按合同進(jìn)度要求運(yùn)輸產(chǎn)品包裝及運(yùn)輸程序WQD/QP-191-3天，汽運(yùn)，木箱包裝安裝調(diào)試和售后服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試程序出差管理程序售后服務(wù)程序顧客滿意測(cè)量程序WQD/QP-20WQD/QP-25WQD/QP-21WQD/QP-17按項(xiàng)目進(jìn)度要求培訓(xùn)培訓(xùn)管理程序WQD/QP-16按項(xiàng)目進(jìn)度要求6.4現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)安裝調(diào)試：本公司派遣受過嚴(yán)格專業(yè)培訓(xùn)的，有兩年以上類似設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)工程師2-3人作為現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員。本公司現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員熟悉合同設(shè)備的設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)，能夠正確地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)設(shè)備的安裝及調(diào)試。處理調(diào)試、投運(yùn)過程中出現(xiàn)的全部問題直至設(shè)備正常投運(yùn)。技術(shù)培訓(xùn)：本

15、公司派遣專人作為公司技術(shù)培訓(xùn)負(fù)責(zé)人，對(duì)運(yùn)行單位的操作、維護(hù)人員進(jìn)行免費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)。主要培訓(xùn)內(nèi)容有工作原理、性能、調(diào)試、維護(hù)、操作等6.5售后服務(wù)故障響應(yīng)：提供7×24小時(shí)響應(yīng)并在24小時(shí)內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)提供服務(wù)。接到故障電話后，4小時(shí)內(nèi)給出答復(fù)，如需提供現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的，本項(xiàng)目在24小時(shí)以內(nèi)，維護(hù)人員到達(dá)維修現(xiàn)場(chǎng)。解決故障問題和更換缺陷部件的期限為： 24-48小時(shí)。產(chǎn)品質(zhì)保期：12個(gè)月，質(zhì)保期內(nèi)免費(fèi)維修并恢復(fù)至原有功能。質(zhì)保期內(nèi)將免費(fèi)更換發(fā)生故障的配件，同時(shí)由此發(fā)生的出差費(fèi)用及其他費(fèi)用由我方承擔(dān)。保修期：產(chǎn)品實(shí)行終生維護(hù)。質(zhì)保期后發(fā)生的元器件更換或其他配件的更換僅收取材料成本費(fèi)和維修人員差旅費(fèi)。

16、專心-專注-專業(yè)第四章 設(shè)計(jì)結(jié)論根據(jù)用戶提供的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)、技術(shù)要求，以及我公司對(duì)諧波數(shù)據(jù)的估算，結(jié)合我公司以往對(duì)其它同類型項(xiàng)目的大量設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過計(jì)算、修正及仿真分析，我們確定：采用低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)，在低壓側(cè)采用晶閘管投切濾波器組的就地?zé)o功補(bǔ)償兼濾波方式進(jìn)行治理諧波和補(bǔ)償功率因數(shù)，即采用我司獲國家重點(diǎn)新產(chǎn)品的TXL-1型低壓諧波治理技術(shù)方案。通過以上設(shè)計(jì)可以得出如下結(jié)論：1、 該裝置能有效抑制4、5、7、11次諧波，濾波裝置投入后，注入公共連接點(diǎn)的諧波電壓及諧波電流均能滿足國際限值；2、 補(bǔ)償?shù)钠骄β室驍?shù)0.95；3、 補(bǔ)償過程中電網(wǎng)電壓波動(dòng)滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；4、 采用獲國家重點(diǎn)新產(chǎn)品的TXL-1型低壓諧波治理的獨(dú)有技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)可靠，能安全、可靠、長期無故障、全自動(dòng)運(yùn)行，主要元器件選型合理，且多為知名品牌，性價(jià)比突出。5、 本公司的產(chǎn)品設(shè)