某炭素廠配電系統(tǒng)諧波治理節(jié)能改造方案

1、 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word設(shè)計(jì)(shj)編號(hào)：客戶(k h)名稱： 工程(gngchng)名稱(mngchng)：設(shè)計(jì)方案 年月 二一年九月目 錄一、工程(gngchng)概述(i sh) 二、企業(yè)(qy)實(shí)施電能質(zhì)量管理的必要性 、諧波對(duì)設(shè)備(shbi)及生產(chǎn)的影響 、諧波治理(zhl)是企業(yè)開展需求 、電能質(zhì)量改善帶來的效益 三、諧波治理改造方案要求 四、諧波治理技術(shù)方案 、測(cè)試目的及儀表簡(jiǎn)介 、數(shù)據(jù)測(cè)試及分析 、諧波治理解決方案 五、產(chǎn)品介紹 六、無源濾波、有源濾涉及與其他進(jìn)口品牌的比擬 七、工程概要 八、質(zhì)量保

2、證和售后效勞 九、應(yīng)用案件例介紹 一、工程(gngchng)概述(i sh) .編制(binzh)的依據(jù)： 根據(jù)碳素廠煅燒(dunsho)車間.新焙燒(bi sho)車間.成型車間提供的用電數(shù)據(jù)及我方技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)采集電氣數(shù)據(jù)編制此方案。 .改造單位的根本情況： 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，其中大局部設(shè)備使用了變頻器,產(chǎn)生了大量的諧波，考慮到生產(chǎn)工藝的平安保障及電力品質(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)。 、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。由于生產(chǎn)工藝要求的復(fù)雜性，對(duì)用電設(shè)備的供電質(zhì)

3、量的可靠性要求較高。 在現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備中，變頻負(fù)載所占比例較大，產(chǎn)生大量的諧波，影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，極大地惡化了線路和系統(tǒng)的電力品質(zhì)，對(duì)線路系統(tǒng)中的其他設(shè)備及系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生了不良影響和平安隱患，同時(shí)造成不必要的電力能源額外損耗。 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()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。在供電系統(tǒng)中，用戶的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷約占整個(gè)負(fù)荷的絕大局部。因此，諧波使電力用戶電動(dòng)機(jī)總的附加損耗增加的影響最為顯著。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

4、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。相關(guān)試驗(yàn)說明，在額定出力下持續(xù)承受為額定電壓的負(fù)序電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)的絕緣壽命要減少一半。諧波電流所產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩的影響不大，但諧波會(huì)產(chǎn)生顯著的脈沖轉(zhuǎn)矩，可能會(huì)出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸扭曲振動(dòng)的問題。()諧波(xi b)對(duì)變壓器的影響 諧波電流使變壓器的銅耗增加，特別是諧波會(huì)在其繞組中形成環(huán)流，使繞組過熱；對(duì)全星形連接的變壓器，當(dāng)繞組中性點(diǎn)接地，而該側(cè)電網(wǎng)中分布電容較大或者裝有中性點(diǎn)接地的并聯(lián)(bnglin)電容器時(shí)，可能形成諧波諧振，使變壓器附加損耗增加。 ()諧波(xi b)對(duì)工廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的影響隨著自動(dòng)控制

5、的普及，工廠大量使用了如，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。電壓諧波畸變可導(dǎo)致(dozh)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)。這兩點(diǎn)對(duì)于不同類型的自動(dòng)控制設(shè)備(shbi)是至關(guān)重要的?？刂葡到y(tǒng)對(duì)這兩點(diǎn)(電壓過零點(diǎn)與電壓位置點(diǎn))的判斷錯(cuò)誤可導(dǎo)致控制系統(tǒng)失控。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。在集膚效應(yīng)的作用下，諧波電流使輸電線路的附加損耗

6、增加。在供給電網(wǎng)的損耗中，變壓器和輸電線路的損耗占了大局部，所以諧波使電網(wǎng)網(wǎng)損增大。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。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。一般情況下，并聯(lián)諧波諧振所產(chǎn)生的諧波過電壓和過電流對(duì)相關(guān)設(shè)備的危害性較大。當(dāng)注入電網(wǎng)的諧波的頻率位于在網(wǎng)絡(luò)諧振點(diǎn)附近的諧振區(qū)內(nèi)時(shí)，會(huì)鼓勵(lì)電感、電容產(chǎn)生局部諧振，形成諧波放大。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。對(duì)于電力電纜線路，由于電纜的對(duì)

7、地電容比架空線路約大倍，而感抗約為架空線路的，因此更容易鼓勵(lì)出較大的諧波諧振和諧波放大，造成絕緣擊穿的事故。 ()影響繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的工作和可靠性 諧波對(duì)電力系統(tǒng)中以負(fù)序(基波)量為根底的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的影響十分嚴(yán)重，這是由于這些按負(fù)序(基波)量整定的保護(hù)裝置，整定值小、靈敏度高。如果在負(fù)序根底上再疊加上諧波的干擾那么會(huì)引起發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)誤動(dòng)(假設(shè)誤動(dòng)引起跳閘，那么后果嚴(yán)重)、變電站主變的復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過電流保護(hù)裝置負(fù)序電壓元件誤動(dòng)，母線差動(dòng)保護(hù)的負(fù)序電壓閉鎖元件誤動(dòng)以及線路各種型號(hào)的距離保護(hù)、高頻保護(hù)、故障錄波器、自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置等發(fā)生誤動(dòng)，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行。 ( )干擾(

8、gnro)通信系統(tǒng)的工作 電力線路上流過的、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(tng hu)的清晰度，而且在諧波和基波的共同作用下，觸發(fā) 鈴響，甚至(shnzh)在極端情況下，還會(huì)威脅通信(tng xn)設(shè)備和人員的平安(png n)。另外高壓直流()換流站換相過程中產(chǎn)生的電磁噪聲()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)行的平安。 ()對(duì)用電設(shè)備的影響諧波會(huì)使如照明設(shè)備、通信設(shè)備、電視及音響設(shè)備、電腦設(shè)備、載頻遙控設(shè)備等都容易受諧波的干擾而影響其正常的工作或

9、減少其使用壽命.()諧波對(duì)人體的影響 從人體生理學(xué)來說，人體細(xì)胞在受到刺激興奮時(shí)，會(huì)在細(xì)胞膜靜息電位根底上發(fā)生快速電波動(dòng)或可逆翻轉(zhuǎn)，其頻率如果與諧波頻率相接近，電網(wǎng)諧波的電磁輻射就會(huì)直接影響人的腦磁場(chǎng)與心磁場(chǎng)。、諧波治理是企業(yè)開展的需求 電能管理、電力分配和電力品質(zhì)、負(fù)載設(shè)計(jì)等問題已成為影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的又一重要因素，因電能管理、電力分配不合理和電力品質(zhì)不佳等問題造成的設(shè)備故障率上升、產(chǎn)品品質(zhì)下降、設(shè)備增容本錢增加的問題已成為企業(yè)又一制約開展和贏利的本錢。 同時(shí)，中國(guó)企業(yè)側(cè)的電能使用效率卻極低，我們每創(chuàng)造一個(gè)單位的收益，所用去的電耗，是興旺國(guó)家的倍。電能使用密度過大，電耗高度密集，使得一些企業(yè)

10、的本錢過高，產(chǎn)品不具備國(guó)際和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 三、諧波治理改造(gizo)方案的要求目 的：在滿足生產(chǎn)工藝的情況下，以消除諧波(xi b)為目的。全面考慮節(jié)能降耗的方法和途徑，降低用電系統(tǒng)電費(fèi)本錢(bn qin)，提升設(shè)備使用效率(xio l)；選擇設(shè)備簡(jiǎn)潔、種類盡量少是這次方案設(shè)計(jì)的一個(gè)根本(gnbn)目標(biāo)。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。 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)。 維護(hù)性：操作簡(jiǎn)單，設(shè)備安裝維護(hù)簡(jiǎn)潔，

11、以并聯(lián)方式進(jìn)行連接。保證控制系統(tǒng)的相互操作性、關(guān)聯(lián)性，并易于維護(hù)、管理和擴(kuò)充。 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(zhǎng)設(shè)備的維修周期和使用壽命等，從而提高設(shè)備使用效率，提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。四、諧波治理技術(shù)方案 第一局部：測(cè)試目的及儀表簡(jiǎn)介： 諧波測(cè)試目的：了解無功、諧波的根本情況并進(jìn)行電氣數(shù)據(jù)分析。 測(cè) 試 儀 器 ：電能質(zhì)量分析儀 監(jiān)測(cè)及記錄電力質(zhì)量，當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)分析它產(chǎn)生的原因，電力質(zhì)量故障診斷功能最全面的儀器，測(cè)量功率因數(shù)，突升，突降，閃變，諧波分析到次，高頻瞬態(tài)測(cè)量，檢測(cè)及波形顯示。 設(shè)備技術(shù)參數(shù) ;電壓精確度: 電流精確度: 第二局部：數(shù)據(jù)測(cè)

12、試及分析 . 煅燒車間配電系統(tǒng)(xtng)由臺(tái)容量變壓器供電，電壓等級(jí)為，各變壓器配電系統(tǒng)下負(fù)荷根本(gnbn)相同(xin tn)，三相運(yùn)行電流、電壓根本(gnbn)平衡(pnghng)，系統(tǒng)有變頻器臺(tái).各配電系統(tǒng)負(fù)載設(shè)備有鍋爐引風(fēng)機(jī)臺(tái)、大窯引風(fēng)機(jī)臺(tái)、小窯引風(fēng)機(jī)臺(tái),還有一些小功率設(shè)備和照明設(shè)備。變壓器根據(jù)生產(chǎn)需要提供種供電方式;().開一備一運(yùn)行, 閉合母線.()臺(tái)同時(shí)獨(dú)立運(yùn)行,斷開母線.(). 開一備一運(yùn)行, 斷開母線. (這種運(yùn)行方式較少出現(xiàn))煅燒車間配電系統(tǒng)示意圖年月日煅燒車間變壓器母線各測(cè)試電氣數(shù)據(jù)圖表如下：、相現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)如下： 相次諧波電流和諧波含量 相次諧波電流和諧波含量 負(fù)荷

13、(fh)平均功率和功率因數(shù) 負(fù)荷平均(pngjn)諧波含量和電流 相次瞬時(shí)諧波(xi b)電流 相次瞬時(shí)諧波(xi b)電流 煅燒配(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()相功率()(電壓基波電壓次電壓次電壓次電壓次電壓)()()諧波含量()()(電流基波電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流諧波含量().測(cè)量(cling)的數(shù)據(jù)說明(shumng)該配電系統(tǒng)主要以、次諧波(xi b)為主，其諧波電流含量，系統(tǒng)功率(gngl)因素左右.需要(xyo)進(jìn)行治理.新焙燒配電系統(tǒng)由臺(tái)變壓器供電，電壓等級(jí)為，各變壓器配電系統(tǒng)下負(fù)荷根本相同，三相運(yùn)行電流、電壓

14、根本平衡，安裝有臺(tái)這頻器,配電系統(tǒng)負(fù)載設(shè)備有排煙風(fēng)機(jī)臺(tái)開臺(tái)備用臺(tái)、多功能卷揚(yáng)機(jī)臺(tái)、羅茨風(fēng)機(jī)臺(tái)。大行車臺(tái)變頻器拖，小行車臺(tái)變頻器拖, 還有一些小功率設(shè)備和照明設(shè)備.變壓器根據(jù)生產(chǎn)需要提供種供電方式;().開一備一運(yùn)行, 閉合母線.()臺(tái)同時(shí)運(yùn)行,斷開母線.(). 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(bi sho)車間配電系統(tǒng)示意圖年月日新焙燒變壓器母線(mxin)各測(cè)試電氣數(shù)據(jù)圖表、相現(xiàn)場(chǎng)(xinchng)測(cè)試數(shù)據(jù)如下： 相次瞬時(shí)諧波(xi b)電流 相瞬時(shí)(shn sh)基波電流 新焙燒配(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()相功率()(電壓基波

15、電壓次電壓次電壓次電壓次電壓)()()，諧波含量()()(電流基波電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流諧波含量().測(cè)量(cling)的數(shù)據(jù)說明(shumng)該配電系統(tǒng)(xtng)主要以、次諧波電流為主，其諧波電流含量，有必要(byo)進(jìn)行治理.系統(tǒng)功率因素(yn s)左右.到達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). 成型車間配電系統(tǒng)由臺(tái)變壓器供電，電壓等級(jí)為，各變壓器配電系統(tǒng)下負(fù)荷根本相同，三相運(yùn)行電流、電壓根本平衡，配電系統(tǒng)負(fù)載設(shè)備有風(fēng)機(jī)臺(tái)、磨機(jī)臺(tái)。除塵風(fēng)機(jī)臺(tái)、破碎機(jī)臺(tái)，振動(dòng)篩。除塵風(fēng)機(jī)臺(tái)。大行車臺(tái)， 還有一些小功率設(shè)備和照明設(shè)備，功率總和大約。該車間有變頻器臺(tái)。變壓器根據(jù)生產(chǎn)需要提供種供電方

16、式;().開一備一運(yùn)行, 閉合母線.()臺(tái)同時(shí)運(yùn)行,斷開母線.(). 開一備一運(yùn)行, 斷開母線. (這種運(yùn)行方式較少出現(xiàn))年月日成型車間變壓器母線(mxin)各測(cè)試電氣數(shù)據(jù)圖表如下：?jiǎn)蜗?dn xin)測(cè)試數(shù)據(jù)圖表成型(chngxng)車間(進(jìn)線)諧波(xi b)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()相功率()(電壓基波電壓次電壓次電壓次電壓次電壓)()()諧波含量()()(電流基波電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流次電流.諧波含量(). 測(cè)量(cling)的數(shù)據(jù)說明(shumng)該配電系統(tǒng)主要以、次諧波為主，其諧波電流(dinli)含量，需要進(jìn)行治理.系統(tǒng)功率因素左右.

17、到達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).數(shù)據(jù)分析：從供電系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果來看，電機(jī)的變頻負(fù)載在正常(zhngchng)運(yùn)行中存在的諧波電流是：三次、五次、七次、十一次和十三次諧波電流。由于這些諧波的存在，一方面增加很多電能的損耗，另一方面還會(huì)增加變壓器的負(fù)擔(dān)，勢(shì)必會(huì)給整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備造成一定的危害。 供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)奇次諧波電流已經(jīng)逼近國(guó)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(jich)損耗、鐵心損耗，易于造成線路和設(shè)備發(fā)熱從而引發(fā)平安(png n)事故并損害(snhi)設(shè)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(yán)重影響，同時(shí)影響電網(wǎng)的供電平安(png n)。 從測(cè)

18、量諧波電流數(shù)據(jù)可以看出,變頻負(fù)載產(chǎn)生比擬大的諧波電流從而引起嚴(yán)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(),從測(cè)量的數(shù)據(jù)可以看出電流諧波比擬大。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。 從調(diào)查的結(jié)果來看，碳素廠變頻負(fù)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(dǎo)致波形發(fā)生明顯畸變，造成很大的能源浪費(fèi)，影響設(shè)備的平安和使用壽命. 第三局部、諧波治理技術(shù)解決方案 .設(shè)計(jì)依據(jù) 根據(jù)從碳素廠現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)見非標(biāo)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)諧波參數(shù)表和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的情況，以及將要到達(dá)的改造要求來編制本方案。 從現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)可以看出，配電系統(tǒng)的功

19、率因素還可以；但次、次、次、次諧波電流含量較高。整個(gè)配電系統(tǒng)的電力品質(zhì)惡化程度比擬嚴(yán)重。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)備的平安運(yùn)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(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算需要增加兩臺(tái)有源電力濾波器，降低視在功率從而到達(dá)變壓器增容的目的,降低基波電流有效值從而到達(dá)保護(hù)及節(jié)能的雙重成效。.設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)選擇英國(guó)薩梅特()有源電力濾波器進(jìn)行治理, 作為世界上較早從事節(jié)能和電能質(zhì)量產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的專業(yè)制造廠商, 英國(guó)薩梅特具有強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)能力，一直引領(lǐng)業(yè)界技術(shù)的開展，具備傲視同儕的領(lǐng)先自主技術(shù)！并且依靠強(qiáng)大的規(guī)

20、模生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，所供給的產(chǎn)品具有無與倫比的性價(jià)比，性能卓越。有源電力濾波器的成功掛網(wǎng)運(yùn)行預(yù)示著該裝置在解決了諧波危害的同時(shí)，將同時(shí)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)做成重大奉獻(xiàn)，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)的瞬時(shí)無功功率理論，應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，脈寬調(diào)制技術(shù)，智能化功率單元技術(shù)，觸摸屏技術(shù)等前沿科技，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)消除諧波，平衡三相負(fù)荷，是一種高技術(shù)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(hào)如下表: ().煅燒車間(chjin)基波電流為次諧波電流較大,在范圍(fnwi), 諧波(xi b)含量,功率(gngl)因素 ,考慮

21、到如果該配電系統(tǒng)(xtng)負(fù)載設(shè)備增加,不必另外增添濾波器裝置.所以選用臺(tái)容量為的三相三線有源濾波裝置型號(hào)：，并聯(lián)安裝于配電系統(tǒng)母線上；吸收以下諧波,吸收率到達(dá)以上,功率因素到達(dá)以上.().成型車間基波電流左右, 次諧波電流最大為, 諧波電流較大,功率因素,到達(dá)國(guó)家考核指標(biāo). 考慮到如果負(fù)載設(shè)備增加,不必另外增添濾波器裝置,所以選用臺(tái)容量為的三相三線有源濾波裝置型號(hào)：，總?cè)萘繛樵礊V波裝置并聯(lián)安裝于配電系統(tǒng)母線上；吸收以下諧波,吸收率到達(dá)以上. 功率因素到達(dá)以上.().新焙燒車間基波電流左右次諧波電流較大,在范圍, 諧波含量,功率因素 , 到達(dá)國(guó)家考核指標(biāo). 諧波治理設(shè)計(jì)考慮到如果該配電系統(tǒng)負(fù)

22、載設(shè)備增加,不必另外增添濾波器裝置,所以選用臺(tái)容量為的三相三線有源濾波裝置型號(hào)：，總?cè)萘繛樵礊V波裝置并聯(lián)安裝于配電系統(tǒng)母線上；吸收以下諧波,吸收率到達(dá)以上. 功率因素到達(dá)以上.以上三個(gè)配電系統(tǒng)的有源濾波裝置方案,適應(yīng)于變壓器的各種供電方式,無論供電系統(tǒng)采取哪種運(yùn)行方式都能到達(dá)理想的諧波治理和無功補(bǔ)償效果。有源濾波器安裝(nzhung)示意圖如.設(shè)計(jì)說明 因本系統(tǒng)的主要諧波源設(shè)備是變頻設(shè)備，消除(xioch)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(biāo)。從而干凈吸收諧波和浪涌，改善系統(tǒng)電力品質(zhì)，提高功率因數(shù)，保障設(shè)備平安(png n)和正常運(yùn)行、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率(xio l)和電力能源使用效率

23、的角度出發(fā)，進(jìn)行本項(xiàng)諧波治理方案的制作。 .設(shè)計(jì)(shj)原那么 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。 兼容性：設(shè)備獨(dú)立，不依賴于原有系統(tǒng)，出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)脫離原操作系統(tǒng)； 維護(hù)性：操作簡(jiǎn)單，設(shè)備安裝維護(hù)簡(jiǎn)潔。 .改造(gizo)后預(yù)計(jì)到達(dá)(dod)的效果(xiogu)和經(jīng)濟(jì)效益()有源濾波器具有：濾波、動(dòng)態(tài)(dngti)補(bǔ)償、抑制諧振、補(bǔ)償無功功率等四大功能。通過(tnggu)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(huì)被大大吸收，諧波問題的影響根本消除。可到達(dá)以下效果： (). 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

24、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。功率因數(shù)可提高到以上，線損降低后可提高配電變壓器的承載效率，經(jīng)濟(jì)效益明顯。().有源濾波器對(duì)配電系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)跟隨、動(dòng)態(tài)()補(bǔ)償; 抑制電壓波動(dòng)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(shí)濾除次到次的諧波電流;提高設(shè)備平安，降低設(shè)備損耗；滿足國(guó)家(國(guó)際)標(biāo)準(zhǔn)。總諧波電流吸收率：。 ().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(hù)功能齊全，具有短路保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)等，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單(防止系統(tǒng)諧振：預(yù)防電氣設(shè)備故障、保證供電平安。(). 改善系統(tǒng)功率因素：降低電網(wǎng)損耗、提高設(shè)備效率。電路月平均功

25、率因數(shù)：。(). 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(yīng)的帶載能力，減少擴(kuò)容所需的投資。(). 安裝諧波治理裝置后，可有效的降低變壓器的損耗，提高變壓器的平安運(yùn)行系數(shù)，保證對(duì)諧波敏感的保護(hù)裝置和器件不發(fā)生誤動(dòng)作。起到節(jié)能降耗的目的;節(jié)能率達(dá),減小集膚效應(yīng)，熱損、銅損、鐵損、磁損、噪音大為下降，符合國(guó)家對(duì)能源節(jié)約和降耗的指示和可持續(xù)開展的要求。并且，經(jīng)過治理后的諧波電流含量不超過電流國(guó)標(biāo)限值，電壓總畸變率不超過國(guó)標(biāo)限值，如下表所示：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)各次諧波電流限值標(biāo)準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)短路容量諧波(xi b)電壓總畸變率的國(guó)標(biāo)限值電網(wǎng)標(biāo)稱電壓電壓總諧波畸變率各次諧波電壓含有率

26、 奇次 偶次、設(shè)備產(chǎn)品(chnpn)清單 序號(hào)設(shè)備名稱 型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注煅燒車間有源濾波器套英國(guó)薩梅特新焙燒有源濾波器套英國(guó)薩梅特成型車間有源濾波器套英國(guó)薩梅特電流傳感器 個(gè)瑞士集團(tuán)銅芯電力電纜米無錫遠(yuǎn)東電纜廠銅芯電力電纜米無錫遠(yuǎn)東電纜廠屏蔽電纜米說明:此配制是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及炭素廠要求,將工程原方案裝置的三臺(tái)容量有源濾波器改為四臺(tái)容量有源濾波器裝置(主要考慮將來生產(chǎn)需要增添負(fù)載設(shè)備,不必再增加濾波器).本裝置具有消除諧波的同時(shí)補(bǔ)償無功功率.五、產(chǎn)品簡(jiǎn)介 .薩梅特()有源電力(dinl)濾波器簡(jiǎn)介： ()有源電力濾波器是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功功率(w n n l)的新型電力電子裝置，采用

27、高頻電力電子(dinz)開關(guān)變換技術(shù)、模擬和數(shù)字混合電路技術(shù)進(jìn)行電流檢測(cè)和電流注入的新型電力電子裝置。能對(duì)大小(dxio)和頻率都變化的諧涉及(shj)無功功率進(jìn)行補(bǔ)償。和傳統(tǒng)的無源濾波器相比，有突出的優(yōu)點(diǎn)。 ()對(duì)各次諧波和分?jǐn)?shù)諧波均能有效地抑制，且可提高功率因數(shù)； ()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。并能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響； ()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； ()用一臺(tái)裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各次諧波和基波無功功率的補(bǔ)償； ()不存在過載問題，即當(dāng)系統(tǒng)中諧波較大時(shí)，裝置仍可運(yùn)行，無需斷開等。 由以上可看

28、出，它克服了傳統(tǒng)的無源濾波器的缺點(diǎn)，具有良好的調(diào)節(jié)性能，因而有很大的開展前途。. ()有源電力濾波器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)()有源電力濾波器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖。()有源電力(dinl)濾波器的根本(gnbn)工作原理是：實(shí)時(shí)檢測(cè)補(bǔ)償對(duì)象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算單元計(jì)算出補(bǔ)償電流指令信號(hào)(xnho)，該信號(hào)經(jīng)補(bǔ)償電流發(fā)生電路放大產(chǎn)生補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流與負(fù)載電流中需用補(bǔ)償?shù)闹C渡及無功等電流抵消，最終得到期望的電源電流。在圖中的表達(dá)(biod)是，當(dāng)需要(xyo)補(bǔ)償負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流時(shí)，有源電力濾波器檢測(cè)出補(bǔ)償對(duì)象負(fù)載電流中的諧波分量后，將其反極性作為補(bǔ)償電流的指令信號(hào)*，再由補(bǔ)償電流發(fā)生電路產(chǎn)生補(bǔ)償電流，其

29、中補(bǔ)償電流與負(fù)載電流中諧波分量大小相等，方向相反，因而兩者相互抵消，使得電源中電流中只含基波，到達(dá)消除電源電流中諧波的目的。 圖為有源濾波器的系統(tǒng)框圖。通過傳感器檢測(cè)非線性負(fù)載的電流、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)生模塊是由公司的 為核心建立的。計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)闹C波和無功電流后，通過外部送入電流跟蹤控制電路。霍爾傳感器檢測(cè)有源電力濾波器主電路的電流、，經(jīng)電流信號(hào)調(diào)理后也送入電流跟蹤控制電路，電流跟蹤控制電路對(duì)主電路補(bǔ)償電流與指令電流進(jìn)行滯環(huán)比擬后送出柵極開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路接受來自前級(jí)電流跟蹤控制電路的信號(hào)，并經(jīng)隔離放大后驅(qū)動(dòng)主電路的開關(guān)管，以控制主電流的電路跟隨指令電流的

30、變化，最終到達(dá)實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波與無功功率的目的。電壓傳感器檢測(cè)變流器直流側(cè)總電壓，經(jīng)電壓信號(hào)調(diào)理后送入指令電流發(fā)生電路，通過合理的控制以凋節(jié)直流側(cè)電壓的穩(wěn)定。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。. 有源電力濾波器主電路設(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，()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。()有源濾波器主電路設(shè)計(jì)需要解決的問題是：主電路容量的計(jì)算；開關(guān)器件的選擇及其參數(shù)確實(shí)定；對(duì)補(bǔ)償電流的跟蹤特性起決定作用的參數(shù)(輸出電感、直流側(cè)電容電壓、滯環(huán)寬度)的設(shè)計(jì)；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

31、置的各種保護(hù)電路設(shè)計(jì)。( )主電路容量的計(jì)算 有源電力濾波器的容量由式()確定 式中：為電網(wǎng)(dinwng)相電壓有效值； 為補(bǔ)償(bchng)電流有效值。 如果(rgu)所設(shè)計(jì)裝置的容量為 ，那么(n me) ( ) 功率(gngl)開關(guān)器件的選取()有源濾波器選取適用于中的全控型開關(guān)器件主要有、等，器件。( )主電路滯環(huán)寬度的選取 有源電力濾波器的指令電流包含高次諧波和暫態(tài)電流，實(shí)際輸出的電流對(duì)指令電流有很高的跟蹤能力。下面以相為例，分析采用滯環(huán)控制時(shí)逆變器的工作頻率與電網(wǎng)電壓、變流器直流側(cè)電壓及主電路電感值和滯環(huán)寬度間的相互關(guān)系。 對(duì)于相半橋逆變電路，可得電路方程為式()為正，即電感(d

32、in n)電流在上升。 設(shè)，假定(jidng)逆變器的工作開關(guān)頻率較高，在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)可認(rèn)為電壓根本(gnbn)不變，那么(n me)滯環(huán)控制時(shí)補(bǔ)償電流(dinli)的波形如下圖，其中為滯環(huán)寬度。 由圖，以及式()和式()，可分別計(jì)算出電流的上升時(shí)間和下降時(shí)間，即 由式()知，逆變器的最小工作頻率和最大工作頻率分別(fnbi)為 取電流(dinli)滯環(huán)寬度為，直流側(cè)電壓為，主電路(dinl)電感為，那么(n me)由上述公式可得：最小開關(guān)(kigun)頻率為 ，最大開關(guān)頻率為，平均開關(guān)頻率 。 ( )直流側(cè)電壓的計(jì)算和電容的選取 主電路的工作模式及相應(yīng)的開關(guān)系數(shù)，如表所列，等效電路圖如下圖

33、。 當(dāng)時(shí)，電流(dinli)上升，即要求如果直流側(cè)電壓不能滿足大于有源電力(dinl)濾波器與供電系統(tǒng)連接點(diǎn)的相電壓峰伉()的倍，即同理，當(dāng)時(shí)，電流下降(xijing)，即要求 也不會(huì)(b hu)永遠(yuǎn)成立。 所以直流側(cè)電壓應(yīng)滿足如下(rxi)條件，即 意味著主電路直流側(cè)電壓(diny)值應(yīng)大于有源電力濾波器與供電系統(tǒng)連接點(diǎn)的相電壓峰值()的倍。在此根底(gnd)上，直流側(cè)電壓值越大，補(bǔ)償電流的跟隨(n su)性能越好，但器件的耐壓要求也就越高，因此()有源電力濾波器的設(shè)計(jì)是綜合考慮的。 由式()，得 由此選取直流側(cè)參考電壓為。 在某一周期內(nèi)電容始終處于充電或放電狀態(tài)，直流側(cè)電容電壓最大允許偏離

34、設(shè)定值為，那么( ).輸出電感值的選取有源濾波器的補(bǔ)償特性豐要取決于輸出補(bǔ)償電流對(duì)于補(bǔ)償指令電流的跟蹤控制能力。而輸出電感值直接決定了補(bǔ)償電流的跟蹤速度，從而很大程度地影響電力有源濾波器的工作性能。電感值過大，那么系統(tǒng)不能適時(shí)跟蹤指令電流信號(hào)，而且電感值的增大也會(huì)造成設(shè)備本錢的增加；反之。如果太小，那么補(bǔ)償后的紋波電流過大。()有源電力濾波器設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇主電路交流側(cè)輸出電感值。()電感的最大取值由主電路(dinl)的模型，對(duì)于相有式()中，對(duì)于不同的諧波(xi b)源和不同的補(bǔ)償要求，指令電流*是不同(b tn)的，其最大電流變化率與補(bǔ)償參考電流的具體表達(dá)形式密切相關(guān)。其經(jīng)驗(yàn)(jngyn)公

35、式為 ().電感(din n)的最小取值 如果電感取值太小，那么會(huì)使補(bǔ)償電流的紋波過大，影響有源電力濾波器的補(bǔ)償效果。因此，電感的最小值主要由主電路開關(guān)器件所產(chǎn)牛的紋波決定，電感的作用是將其在補(bǔ)償電流上產(chǎn)生的紋波限定在一定范圍內(nèi)。有源電力濾波器的實(shí)際輸出電流偏離指令電流的最大允許值為，()有源電力(dinl)濾波器以根據(jù)式()和式()，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)交流側(cè)電感值進(jìn)行選取和調(diào)整，從而(cng r)選擇適宜(shy)的電感(din n)值。.()有源濾波(lb)裝置的應(yīng)用()有源濾波裝置并聯(lián)于系統(tǒng)電網(wǎng)中，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流和無功電流，快速產(chǎn)生與其大小相等，方向相反的補(bǔ)償電流并注

36、入系統(tǒng)，到達(dá)濾除諧波并改善功率因數(shù)的目的。是用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功功率的新型電力電子裝置，能對(duì)大小和頻率都變化的諧涉及無功功率進(jìn)行補(bǔ)償。和傳統(tǒng)的無源濾波器相比，有突出的優(yōu)點(diǎn)。()對(duì)各次諧波和分?jǐn)?shù)諧波均能有效地抑制，且可提高功率因數(shù)；()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。并能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響；()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；()用一臺(tái)裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各次諧波和基波無功功率的補(bǔ)償；()不存在過載問題，即當(dāng)系統(tǒng)中諧波較大時(shí)，裝置仍可運(yùn)行，無需斷開等,具有良好的調(diào)節(jié)性能。薩梅特()有源濾波裝置優(yōu)點(diǎn)： 無

37、需現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，即裝即用適合快速變動(dòng)的負(fù)載情況，以及其他無源濾波無法治理的場(chǎng)合；在特殊情況下還可作為性能優(yōu)異的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置使功率因數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定值，而不是像常規(guī)的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)無功補(bǔ)償，只是將功率因數(shù)控制在一定范圍內(nèi)變動(dòng)與其他進(jìn)口同類產(chǎn)品比擬，性能更加優(yōu)越，更加集成化，具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，性價(jià)比高性能及參數(shù)：取樣電流：二次電流單次電流(dinli)諧波限值：溫升：電感(din n)；模塊；高頻濾波器總電流諧波(xi b)畸變率限值：?jiǎn)文K電流峰值(fn zh)限制：動(dòng)態(tài)(dngti)響應(yīng)：防護(hù)等級(jí)：噪音：自動(dòng)限流，不發(fā)生過載保證不與系統(tǒng)發(fā)生諧振可根據(jù)需要設(shè)置為：只補(bǔ)償諧波、只補(bǔ)償無功、同時(shí)補(bǔ)償諧波

38、和無功采用智能型模塊，內(nèi)置保護(hù)有：短路、過流、過熱、驅(qū)動(dòng)欠壓、直流母線過壓，可靠性極高執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、和 柜體規(guī)格：?jiǎn)喂駥挾壬疃雀叨龋?注明;也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要訂制) 六、無源(w yun)濾波、有源濾涉及(shj)與其他(qt)進(jìn)口品牌的比擬(bn)： 性能(xngnng)比擬：工程無源()有源諧波濾除率濾波次數(shù)固定到次體積大小容量擴(kuò)展不能方便負(fù)載特性的適應(yīng)性弱強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)需要不需要維修麻煩模塊化 熱拔插方便噪音工程達(dá)標(biāo)率動(dòng)態(tài)響應(yīng) 自動(dòng)限流無有系統(tǒng)諧振容易產(chǎn)生不發(fā)生功率因數(shù)穩(wěn)定度波動(dòng)大穩(wěn)定在設(shè)定值降低線損運(yùn)行模式濾波無功可設(shè)置為只補(bǔ)償諧波、只補(bǔ)償無功或同時(shí)補(bǔ)償諧波和無功保護(hù)過流、雷擊過流兩

39、級(jí)、雷擊、過壓兩級(jí)、驅(qū)動(dòng)欠壓、輕載封閉、過熱三級(jí)、模塊故障報(bào)警、適中保護(hù) 與其他進(jìn)口品牌的比擬： 薩梅特有源濾波裝置與國(guó)外其他知名品牌比擬，性能指標(biāo)根本完全一致，在某些方面甚至更加優(yōu)越：薩梅特低壓電力有源濾濾裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊完全獨(dú)立，單模塊故障不影響其他模塊的正常工作，維修更方便。由于支持熱拔插，直接拔出損壞的模塊，插上新的模塊即可，前后只需幾秒鐘時(shí)間。維修本錢也更低，只收取單模塊的本錢即可。某些牌由于采用單柜大電流的形式，維修需要更換功率大得多的功率器件，還需尋找故障點(diǎn)，所以維修相當(dāng)麻煩，費(fèi)用也高得多。薩梅特低電壓力有源濾波裝置保護(hù)功能非常強(qiáng)大：其中(qzhng)過流保護(hù)采用兩級(jí)保護(hù)，第一級(jí)峰值限流，模塊仍正常工作，第二級(jí)為過流，模塊自動(dòng)關(guān)斷，并可自動(dòng)恢復(fù)。直流過壓保護(hù)采用兩級(jí)保護(hù)，第一級(jí)過壓正常(zhngchng)運(yùn)行，并自動(dòng)快速降低直流電壓，第二級(jí)過壓自動(dòng)關(guān)斷，并可自動(dòng)恢復(fù)。過熱采用了一級(jí)保護(hù)，第一級(jí) 啟動(dòng)散熱器風(fēng)機(jī)降溫，第二級(jí)啟動(dòng)內(nèi)部風(fēng)道降溫，第三級(jí)在模塊自動(dòng)關(guān)斷。模塊正常工作于額定電流及以下時(shí)，溫度(wnd)不會(huì)超過，并且溫度在以下時(shí)模塊仍可正常工作所有(suyu)器件均為工業(yè)器件，耐溫為，大大降低了熱損壞(snhui)的概率。