眾所周知,在電力系統(tǒng)中,諧波源產(chǎn)生的諧波對電力系統(tǒng)造成污染,影響電力系統(tǒng)和用戶本身的電氣環(huán)境,對各種電氣設(shè)備造成危害。諧波污染的危害主要表現(xiàn)在:
① 對旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生附加功率損耗和發(fā)熱,并可能引起振動,縮短電機(jī)使用壽命;
② 對無功補(bǔ)償電容器組引起諧振或諧波的放大,從而導(dǎo)致電容器因過負(fù)荷或過電壓而損壞,對電力電纜也會電纜的過負(fù)荷或過電壓擊穿;
③ 增加變壓器和電網(wǎng)的損耗;
④ 對繼電保護(hù)自動控制裝置和計算機(jī)產(chǎn)生干擾和造成誤動作;
⑤ 造成電能計量誤差;
⑥ 諧波電流在電網(wǎng)中流動,除增加線損外,還將對通訊和無線電干擾造成影響。
為此,電力系統(tǒng)和諧波源用戶都有責(zé)任和必要的對諧波裝置加大限制和治理,以保證電力系統(tǒng)和用戶的安全可靠運行,提高整個電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)效益。
從變頻器工作原理可知,它是通過三相橋式整流裝置再進(jìn)行脈沖調(diào)頻來進(jìn)行變頻的,它的正常運行必然產(chǎn)生較大的諧波電流,且功率因數(shù)也達(dá)不到0.90的要求。中頻電源在正常工況下,產(chǎn)生的諧波電流主要是5、7、11、13、17、19……次,它的主要特征諧波為h=6K±1,K正整數(shù),產(chǎn)生的特征諧波電流與基波電流關(guān)系為:Ih=I1/h。
考慮到控制器運行燃弧角(或換向角)的影響,裝置負(fù)荷在額定負(fù)荷運行時,產(chǎn)生的5次諧波對基波含有率通常不低于20%,7次不低于14%,11次不低于9%,13次不低于7%。在負(fù)荷較小時,雖然諧波含有率較高,但實際向電網(wǎng)注入的諧波電流并不大,同時11次以上高次諧波雖然與低于7次以下的諧波電流相比數(shù)值較小,但由于低壓側(cè)短路容量較小,其阻抗相對較大,故對諧波電壓含有率及低壓側(cè)波形畸變率影響較大。
綜合上述材料,我們擬采取在諧波治理的同時對無功也進(jìn)行一定的補(bǔ)償,達(dá)到如下技術(shù)要求:
1)使得該廠10kV母線電壓波形總畸變率滿足國標(biāo)規(guī)定要求,具體為:
表1 國標(biāo)規(guī)定允許值
電網(wǎng)標(biāo)稱電壓 kV |
電壓諧波畸變率 % |
各次諧波含有率% |
|
奇 次 |
偶 次 |
||
10或6 |
4.0 |
3.2 |
1.6 |
0.38 |
5.0 |
4.0 |
2.0 |
2)使得諧波源向系統(tǒng)注入電網(wǎng)的各次諧波電流符合國標(biāo)要求,具體由當(dāng)?shù)刂C波監(jiān)測站根據(jù)實際情況確定,也可定性為在負(fù)荷全運行達(dá)到額定時,總畸變含量In<10%,各次諧波電流<5%。
3)無功補(bǔ)償及消諧裝置運行時不會對其它電氣設(shè)備產(chǎn)生不良影響和干擾,設(shè)備自身安全可靠運行。
4)補(bǔ)償后的功率達(dá)到0.92以上。
5)裝置采用自動投切,跟蹤負(fù)荷進(jìn)行自動補(bǔ)償,當(dāng)負(fù)荷全停時,裝置將自動全停。
三、消諧裝置參照的**標(biāo)準(zhǔn)
1.GBT/14549-1993 “電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波”
2.DLH599-1996 “城市低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則”
3. GB3983-83 “并聯(lián)電容器”
4.10229-88 “電抗器”
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