有源濾波在某棉紡企業低壓配電室節能實踐與選型

hth下载地址 陳聰

0引言

在電力係統中，諧波產(chan) 生的根本原因是由於(yu) 非線性負載所致。由於(yu) 棉紡企業(ye) 的絕大部分設備大量使用電子設備、變頻器、整流器等，因此會(hui) 產(chan) 生大量諧波電流。我公司環錠紡細紗、絡筒車間配電設備受諧波影響。造成低壓總進線斷路器燒損、電氣設備運行溫度超標使絕緣老化、用電量電損增加等問題。影響配電設備的正常運行。為(wei) 根本解決(jue) 諧波治理、消除用電安全隱患、節約電能結合行業(ye) 相關(guan) 棉紡企業(ye) 諧波治理經驗邀請相關(guan) 技術人員進行論證，確定諧波治理方案。

1車間供電現狀

棉紡企業(ye) 各車間大量的非線性負載(整流器變頻器、開關(guan) 電源等)投運後。電網諧波及無功含量日益嚴(yan) 重，大量諧波的存在會(hui) 使用電設備的附加損耗增加，其中5次、7次、11次、13次諧波分量嚴(yan) 重超標。與(yu) 此同時，有害諧波源已經汙染到外部供電電網中，對工業(ye) 園區110kV變電站的供電設備也造成了嚴(yan) 重的威脅甚至引起變電站的電壓互感器損壞。

對比目前常用的幾種諧波治理方案,確定使用有源濾波器(APF)作為(wei) 諧波治理的主要手段APF可有效治理2次~51次諧波，且不會(hui) 產(chan) 生諧振和放大諧波電流。

首先,用專(zhuan) 門的精密儀(yi) 器實際測量變電室的運行負荷量和各種諧波源的實際占比情況，根據測得的實際數據確定各個(ge) 變電室是否需要加裝有源濾波設備。以我們(men) 環錠紡2#配電室為(wei) 例：測試時電流2880A左右，電流波形發生明顯的畸變，諧波電流畸變率24.5%、電壓畸變率10.1%；主要以5次和7次諧波電流為(wei) 主，其中5次諧波電流達到664A，諧波嚴(yan) 重，需要及時治理。

2諧波裝置投運

諧波治理裝置投運後，係統功率因數提升到0.95以上；後紡供電係統運行電流從(cong) 2500A(量大運行電流)減小至2400A左右，單相*大可減小100A電流，電壓、電流波形均有很好的改善；諧波含量減小，諧波電壓畸變率由9.1%降至4.6%、諧波電流畸變率由18.7%減至5.0%，在容量範圍內(nei) 很好地改善了係統的諧波含量值：可在配電室中振動、噪聲以及無功諧波引起的溫度均有良好的改善。

3有源濾波使用效果

有源濾波裝置不但能淨化供電質量確保供電設備的良好運行，還有一定的節電效果。每個(ge) 變電室節約電流在100A左右，如果按照60A的節約量計算，每年可節約電量1.732*380V*60A*0.95*24h*30天*12月/1000=324130kw·h。按照0.4元/(kw·h)計算，每個(ge) 變電室每年可節約電費約12.97萬(wan) 元，6個(ge) 配電室每年可節約電費77.82萬(wan) 元。有源濾波設備總投資216.36萬(wan) 元(含18個(ge) 有源濾波櫃、備品備件工具、安裝調試、運保費等),保守估計3年內(nei) 可以收回成本。

4hth下载地址APF有源濾波器產(chan) 品選型

4.1產(chan) 品特點

(1)DSP+FPGA控製方式，響應時間短，全數字控製算法，運行穩定；

(2)一機多能，既可補諧波，又可兼補無功，可對2～51次諧波進行全補償(chang) 或特定次諧波進行補償(chang) ；

(3)具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能；

(4)模塊化設計，體(ti) 積小，安裝便利，方便擴容；

(5)采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實現參數設置和控製，使用方便，易於(yu) 操作和維護；

(6)輸出端加裝濾波裝置，降低高頻紋波對電力係統的影響；

(7)多機並聯，達到較高的電流輸出等級；

4.2型號說明

4.3尺寸說明

4.4產(chan) 品實物展示

ANAPF有源濾波器

5hth下载地址智能電容器產(chan) 品選型

5.1產(chan) 品概述

AZC/AZCL係列智能電容器是應用於(yu) 0.4kV、50Hz低壓配電中用於(yu) 節省能源、降低線損、提高功率因數和電能質量的新一代無功補償(chang) 設備。它由智能測控單元，晶閘管複合開關(guan) 電路，線路保護單元，兩(liang) 台共補或一台分補低壓電力電容器構成。可替代常規由熔絲(si) 、複合開關(guan) 或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在櫃內(nei) 和櫃麵由導線連接而組成的自動無功補償(chang) 裝置。具有體(ti) 積更小，功耗更低，維護方便，使用壽命長，可靠性高的特點，適應現代電網對無功補償(chang) 的更高要求。

AZC/AZCL係列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數、頻率、電容器路數及投切狀態、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內(nei) 部晶閘管複合開關(guan) 電路，自動尋找適宜投入（切除）點，實現過零投切，具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。

5.2型號說明

AZC係列智能電容器選型：

AZCL係列智能電容器選型：

5.3產(chan) 品實物展示

AZC係列智能電容模塊AZCL係列智能電容模塊

hth下载地址無功補償(chang) 裝置智能電容方案

6結束語

此項目在2022年6月份進行全麵實施，通過3個(ge) 月實際測量統計，電網諧波數據得到較大改觀。公司供電質量得到很大的改善。保證了供電設備的可靠運行。經3個(ge) 月的實際運行，估算年節約電費可達100餘(yu) 萬(wan) 元，節能效果較好。

參考文獻

[1]成衛東(dong) ,薛梅,程衛平，張洪衛.棉紡企業(ye) 低壓配電室增設有源濾波設備節能實踐[J].棉紡織技術,2023,51(02):24.

[2]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版.