1.2 諧波的危害
1.2.1使電力元件附加損耗加大,易引發火災。
諧波使公用電網中的元件產生附加的損耗,降低了發電、輸電及用電設備的效率。大量三次諧波流過中線會使線路過熱,甚至引起火災。
1.2.2影響電氣設備的正常運行。
諧波會影響電氣設備的正常工作,使電機產生機械振動和噪聲等,使變壓器局部嚴重過熱,使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短,以致損壞。
1.2.3引起電網諧振。
這種諧振可能使諧波電流放大幾倍甚至數十倍,會對系統,特別是對電容器和與之串聯的電抗器形成很大的威脅,經常使電容器和電抗器燒毀。
1.2.4使繼電保護誤動作,電氣測量誤差過大。
諧波會導致繼電保護,特別是微機綜合保護器與自動裝置誤動作,造成不必要的供電中斷和生產損失;諧波還會使電氣測量儀表計量不準確,產生計量誤差,給用電管理部門或電力用戶帶來經濟損失。
1.2.5使工控系統崩潰。
臨近的諧波源或較高次諧波會對通信及信息處理設備產生干擾,輕則產生噪聲,降低通信質量,計算機無法正常工作;重則導致信息丟失,使工控系統崩潰。
1.3 諧波治理依據的國家標準
GB/T14549-1993 《電能質量:公用電網諧波》
GB/T15543-2008 《電能質量:三相電壓允許不平衡度》
GB/T12325-2008 《電能質量:供電電壓允許偏差》
GB/T12326-2008 《電能質量:電壓波動和閃變》
GB/T18481-2001 《電能質量:暫時過電壓和瞬態過電壓》
GB/T15945-2008 《電能質量:電力系統頻率允許偏差》
GB7625.1-1998 《低壓電氣電子產品發出的諧波電流限值》
GB/T15576-1995 《低壓無功功率靜態補償裝置總技術條件》
2典型應用方案介紹
2.1項目背景
某鋼鐵股份公司是集煉焦、燒結、冶煉、軋材及科研開發為一體的特大型鋼鐵聯合企業,其屬下X軋鋼廠主要生產中厚板等鋼材產品,由于生產需要,在低壓配電系統變壓器二次側的設備主要是電動機,變頻器帶動電機工作。由于變頻器內部結構采用大量非線性元件,所以在工作過程中產生大量諧波。
板材在軋制過程中存在一定的沖擊負荷,而且生產工藝也并非連續性。從而引起工作電壓/電流波動、不連續,工作電流的變化同樣引起諧波電流波動。

2.2項目方案電流、電壓波動實時監測
我公司為該企業軋鋼車間二號冷床下電網的諧波情況制定了相應的解決方案。采用自主研發的并聯型有源電力濾波器ANAPF,在變壓器出線側進行集中治理,濾波器可以自動跟蹤治理負載產生的諧波電流,并的濾除諧波,從而保證整個系統**可靠運行。
系統治理示意如下圖所示:

2.3項目效果
投入有源電力濾波器后,諧波電壓、諧波電流治理效果:

治理前電壓、電流波形圖 治理后電壓、電流波形圖

治理前電流畸變率 治理后電流畸變率
3 ANAPF有源濾波器簡介投入有源電力濾波器運行后,總電流畸變率由82.1%降至4.4%、5次諧波的電流畸變率由67.0%降至1.9%、7次諧波的電流畸變率由43.8%降至2.0%。電網質量得到明顯的改善,并且適用于變化較快的負載,對供電系統的非線性負載在工作過程中產生的諧波起到明顯的抑制作用,從根本上改善了整個供電系統的電能質量狀況,地保護了生產線上設備的正常運行。
3.1有源濾波器主要技術指標

3.2有源濾波器報價及元件清單

4結論
本文介紹的有源濾波裝置采用模塊化設計,具有極快的響應時間;一機多能,既可補諧波,又可兼補無功;的主電路拓撲和控制算法,精度更高、運行更穩定;使用方便,易于操作和維護。有源濾波裝置節約了用戶投資成本,縮短了工期,為低壓配電網的諧波治理工程提供了的補償裝置,具有良好的應用價值和應用前景。
【參考文獻】
[1] GB/T 14549-1993 《電能質量:公用電網諧波》
[2] 江蘇安科瑞電器制造有限公司產品手冊.2013.01.版
[3] 吳競昌.供電系統諧波,北京:中國電力科技出版社,1998
作者簡介:
師晴晴(1985-),女,漢族,本科,工程師,主要研究方向為智能建筑供配電監控系統
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