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动态无功补偿滤波装置应用案例

发布时间：2017-09-05

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发布者：未知

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襄阳源创电气有限公司王工告诉我们：近年来，电力电子技术的飞速发展，我国的工业企业中，电力电子整流设备的大量应用，而这些设备由于具有非线性特性，属于谐波源，对电网造成污染，使电能质量下降，引发各种事故和故障。

因此，分析工业企业中的谐波源，并针对其危害提出适宜的治理措施，对工矿企业中电气系统的安全运行具有重要意义。

谐波电压和谐波电流对配电系统是一种污染，不仅会恶化电气与电子设备及自动化系统的用电环境，还会对周围的通信系统以及其它设备造成危害；谐波对用电设备的危害主要有以下几个方面：

1.1 使电动机发热、产生脉动转矩和噪音从而产生附加功率损耗；谐波电流易使变压器线圈发热，加速绝缘老化，缩短寿命，产生附加损耗并发出噪音。

1.2 对保护及自动控制装置产生干扰，造成误动或拒动。

1.3 使照明设施寿命缩短，特别是对白炽灯影响很大。

1.4 对邻近通信线路产生静电干扰和电磁干扰，引起通信噪音，严重时引起信息丢失，使系统无法正常工作。

1.5 使配电线路损耗增大，输电能力降低。

用电负荷中感性负荷占有很大的比例，感性负荷必须吸收无功功率才能正常工作，而电力电子装置等非线性负荷工作时基波电流相位滞后于电网电压，也要消耗大量的无功功率。因此，无功功率对供电系统和负荷的正常运行是十分重要的，但如果电网的无功功率过大，其不良影响也将变得十分突出，具体表现为：无功功率过大，会导致电流的增大和视在功率的增加，从而使发电机、变压器及其它电气设备和导线容量的增加,使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，线路及变压器的电压降增大。

某公司主要生产塑胶制品、电力树脂，其生产设备为密炼机,密炼机采用可控硅全控式整流装置进行控制，当工作时，在交流输入侧产生6k±1次谐波电流，严重污染供电环境；功率因数低，达不到电力部门要求；电流波动大，对电网造成冲击。

如选静态补偿装置，此种方案制造成本低，易于被用户接受，但其缺点较多，分析如下：

a. 接触器投切，电容器涌流较大，一般为电容器额定电流单组5-20倍，追加投入时20-250倍，震荡频率高达4000HZ；对电网冲击较大，对电网和工厂用电设备有很大危害，尤其对有晶闸管变流设备的企业中易造成晶闸管损坏。

b. 装置易产生谐波振荡和谐波放大，尤其采用空心电抗器易产生射频，直接影响附近设备的工作可靠性及寿命。

c. 接触器直接投入、切除产生涌流外，同时电容器断电后的放电时间，一般在15-60秒，容易造成操作过电压而损坏电容或其它电气元件，故此不能做到电容器的快速投切，同时由于接触器长期投入和切除一个大于几十倍电容器额定电流的涌流，此时接触器触头寿命下降，易熔焊，从而造成电容器损坏和补偿精度下降。严重时会造成较重大事故。

d. 用接触器投切电容，一般为等容量电容器循环投切，很难按负载变化和功率因数变化及时进行容量调节而投入电容器，这样易产生电容器的投入、切除过程中COSΦ值在超前和滞后间的振荡，直接影响电网质量。

“晶闸管控制无源滤波装置”主要由控制器、晶闸管投切中心、滤波电容器、滤波电抗器、断路器等构成，装置在工频呈容性，改善功率因数，在所设计的谐振频率时形成串联谐振，使此L-C回路在此频率时形成非常低的阻抗，而能吸收大部分的谐波电流，从而改善系统中电压和电流的谐波畸变率同时补偿无功，以负载的实时无功功率为投切物理量，在20ms内完成信号数据采集、计算、控制输出，投切开关接到投切指令后，在小于10ms内完成零电流投入，投切无涌流，对电网无冲击，整个系统响应时间小于30ms，可满足快速变化负载的需要，实现快速补偿。系统图如下：

源于科技，创新不止。襄阳源创电气有限公司电话：13508662630.

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