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谐波智能滤波装置在化工厂生产上的应用

2022-09-29 14:24
Acrel仲晓栋
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谐波智能滤波装置在某化工厂生产上的应用

安科瑞 仲晓栋

1 前言

随着电力电子变流装置的应用日益广泛,电能得到了更加充分的利用。但非线性电力装置设备的广泛应用产生了大量畸变的电流谐波,畸变电流在电网中的流动导致了谐波电压;谐波污染越来越多地威胁到电力系统安全、稳定、经济运行,给同一网络的线性负载和其它用户带来了极大影响。谐波已与电磁干扰、功率因数降低并列为电力系统的三大公害。所以了解谐波产生的原理、研究消除供配电系统中的高次谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行有着非常积极的意义。谐波测量是谐波问题中的一个重要分支,对抑制谐波、解决谐波产生的问题有着重要的指导作用。因此对谐波的测量和分析是电力系统分析和控制中的一项重要工作,是继电保护、故障测量等工作开展的重要前提。

ANAPF系列有源电力滤波装置,以并联方式接入电网,通过实时检测负载的谐波和无功分量,采用PWM变流技术,从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统,从而实现谐波治理和无功补偿。

它具有改善供电质量、提高功率因素和设备利用率、节约能源降低损耗等多种功能,从而获得明显的经济效益,投资回收年限一般为1~2年。本文以某化工厂为例,就低压谐波滤波装置的技术经济性能作简单的介绍。

2   用户用电情况简况

某化工厂2010年负荷配电变压器容量5.2MVA,有1.6MVA配电变压器两台,2.0MVA配电变压器一台,配电变压器高压侧电压10kV,低压侧为0.4kV,产生谐波的设备主要是整流柜,整流设备容量为1.344MVA。集中接于1号配变的(1.6MVA)0.4kV侧,如简图1所示。整流设备产生的主要谐波电流有5次、7次、11次、13次电流,其实测值见表1。

4  滤波补偿装置经济效能

功率因素提高:装置投入后功率因数提高至0.9以上,力率调整费变罚为奖,即过去因无功不足每月需交力率调整费近万元,装设补偿滤波装置后功率因数提高,每月奖励力率调整费500多元。

增容降低损:由于装设滤波补偿后,能进行有效的就地无功补偿,1号配变相当于增加310kVA,同时,损耗大大降低,2012年3月至11月,某化工厂节约电费开支20.5万元,产品用电单耗由514Kw.h/t,降为475.5 Kw.h/t,降幅为7.5%。

提高产品合格率:滤波补偿装置投入后,谐波减少,电压稳定,电能质量明显改善,因而提高产品质量,一级品率由97.1%提高到98.29&,2012年增加一级品型材近100t。

延长设备寿命:滤波补偿装置投入后,负荷电流和谐波电压、谐波电流的减少使设备的发热损耗降低,振动减少,整流元件损坏率降低、设备绝缘老化减缓,故障率下降,因而提高了安全运行水平。设备寿命的延长,单电容而言,过去该厂损坏约200kvar电容器,滤波补偿装置投运近2年来,装置本身各元件正常运行无故障。

5  结语

综合所述,谐波滤波装置兼顾了补偿和滤波功能,谐波滤波装置投运后,不仅滤去了5、7、11、13次谐波,各次谐波含量均符合《电能质量·公用电网谐波》允许的谐波电流值的要求。而且还补偿了无功,使功率因数达到了0.9以上,杜绝了电费罚款现象。由于滤除了谐波,减少了对供电系统的污染,保证装置运行正常。谐波滤波装置具有极强的滤波能力,是消除谐波污染和危害的根本措施,所以应大力推广使用。

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