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某化工厂10KV整流装置谐波分析及治理方案

 发布时间:2019-10-25

1 谐波构成的危害 

谐波首要是由称为谐波源的大功率换流设备(包含化工电解整流设备)及其它非线性负荷发生,谐波源发生的谐波不光危及电网及其它电力用户并且也危及自身,因此谐波的管理是十分必要且有实际经济效益的。本文以某化工厂为实例对谐波的发生及管理计划进行了剖析研究。 

该化工厂由郝村站供电,站内装设三组共10.8Mvar并联电容器,别离串联有4.5%,7%和12%电抗率的电抗器,别离用于限制五次及以上、四次及以上、三次及以上高次谐波放大并别离对五次谐波、四次谐波、三次谐波构成不完全滤波。 

投运后电容器呈现严峻过负荷,噪音反常,个别电容器投运不久就发生鼓肚现象,后测验发现母线谐波电压和电容器回路谐波电流严峻超支,为防止设备进一步损坏,将10.8Mvar电容器悉数退出运转。经过对赫村站进一步测验成果表明,谐波首要是来自某化工厂,不仅谐波含量高并且谐波频谱规模宽(zui低为二次)。 

经过专业人员对化工厂配电系统的接线,设备装备,运转状况进行屡次调查和测验,根本摸清状况,并对发生2次及以上高次谐波的原因进行了剖析,制订了管理计划。 

2 原因剖析 

2.1 整流变  

压器接线 

四台整流变压器接线,一次绕组接线为三角形,二次侧为双反星形接线,等效为六相接线,其发生的特征谐波为:n=kp±1  k=1,2……(1) 理论核算对于p=6相其谐波为5,7……。 

实际上在电解工业中,广泛使用两台六脉波桥式接线整流机组并联组合构成等效十二脉波电路,对于二次为双反星形接线的桥式整流回路,构成等效十二脉波,只需将其一次侧绕组一台接成星形另一台接成三角形(见图1b),使两台整流变压器低压侧构成30°相角差,对于等效十二脉波整流电路使用(1)式核算,理论上只存在11、13等高次谐波,即可将含量较高的5、7次谐波消除,而又无需附加任何出资,这是一种非常好的办法,明显四台变压器一次悉数选用三角形接线,二次双反星接线归于规划选型装备不当。 

两种接线方法接线如图1所示。  

2.2 控制角  

剖析四组整流设备变压器高压侧谐波电流,不光含有奇次谐波并且含有偶次谐波,尤其以39#变更为严峻,其发生的原因之一是可控硅整流设备触发角不同及器材特性有差异而发生反常谐波(即非特征谐波)。 

2.3 电容器设备的影响 

在38#、39#整流设备的高压侧母线上别离接有未串联电抗器的并联电容器组,高压并联电容器对整流设备的换相角和谐波电流发生量以及电网侧电压畸变程度都有影响。从测验成果对比剖析不难看出,电容器的投入与否,对谐波电流的影响非常明显。 

3 管理办法 

由于某化工厂谐波负荷的特殊性——既有特征谐波,又有非特征谐波,并且含量较高,涉及到设备自身存在的问题,已不能选用单一的装设滤波设备,还需求改动变压器接线,管理整流设备——即需求采取综合管理计划,才能有较好的滤波作用,并且改动变压器接线,管理整流设备不光归于治本并且与装设滤波设备比较可以以较少的投入获得较好的作用。经过综合管理使注入系统的谐波电流和母线谐波电压都在国家标准答应规模以内,使电力系统可以安全可靠地优质供电。 

3.1 管理整流设备 

3.1.1 改动整流变压器接线,将其中两台变压器高压侧接线由三角形改为星形,使一台一次星接的整流变与一台一次为三角形接线的整流变并列运转,使其等效为十二脉波整流,使谐波电流含量较高的5、7次谐波被根本消除,当然需求添加平衡电抗器,见图1。  

将变压器一次绕组由三角形改为星形接线,需求将高压绕组匝数减少42.3%,存在的问题是变压器绕组容量下降为额定容量的57.7%,实际上改后的容量可达到额定容量的60%~70%,需求核算改后变压器容量是否可以满足负荷要求,如容量不存在问题,改动变压器一次绕组接线不失为一种较好的计划。 

3.1.2 发生非特征高次谐波的首要原因是整流设备自身,由于一般状况下,电源电压为三相对称系统,供电回路为三相对称回路,发生非特征高次谐波首要是由于整流设备可控硅的触发角不同或器材特性存在差异,经过改善控制回路并调整不合格可控硅,使2、3、4、6次等非特征高次谐波根本被消除(将模拟控制器改为核算机控制器)。 

3.1.3 取消高压侧普通并联电容器,由于其对整流设备的导通状况发生影响并对高次谐波电流发生放大作用,其危害太大,需求拆除以消除其影响。 

3.2 装设滤波设备 

滤波设备的装设需求根据整流设备发生的高次谐波次数及高次谐波电流值和无功功率平衡等条件确认。 

前已述及非特性高次谐波的发生首要是由于整流设备的触发角不同及器材特性有差异引起,管理整流设备消除其差异获得的作用对滤波设备的设置有影响,若根本能消除2、3、4次及以上偶次谐波则滤波设备只需滤除5次及以上的奇次谐波。若2、3、4次及以上偶次谐波仍超过国家标准,则滤波设备需滤除二次及以上高次谐波,高次谐波次数越低对相应的滤波设备要求也愈高,明显这种状况咱们不期望呈现,由于它将使滤波设备杂乱,出资高、损耗大,运转费用也进步。  

保定市北电电气科技有限公司从事电力系统研发、生产、和销售。主要产品有无功补偿设备,无功补偿模块,高低压无功补偿,谐波治理设备,滤波补偿装置,柱上无功补偿等。是专业的智能无功补偿厂家,想要订购10kv无功补偿或者中频炉谐波治理的,价格优惠,欢迎来电咨询。