fc濾波及無功補償裝置在諧波治理中的應(yīng)用

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1、FC濾波及無功補償裝置在諧波治理中的應(yīng)用　　【摘要】本文主要介紹了FC濾波及無功補償裝置在110KV變電站1a0KV系統(tǒng)諧波治理中的應(yīng)用，根據(jù)電能質(zhì)量在線監(jiān)測的結(jié)果，對含量較高的諧波進(jìn)行針對性的治理，使10KV系統(tǒng)諧波含量低于國標(biāo)值，保證電能質(zhì)量。　　【關(guān)鍵詞】變電站電能質(zhì)量諧波　　首鋼京唐公司一冷軋110KV變電站設(shè)置3臺50MVA主變壓器，其中1#主變帶10KV一、二段母線，3#主變帶10KV三、四段母線，2#主變備用，為保證10KV母線電源質(zhì)量，每段10KV母線分別設(shè)置一組FC濾波補償裝置。此110KV變電站主要給酸軋、連退、電鍍鋅

2、產(chǎn)線供電，其中主要用電及非線性負(fù)載為酸軋產(chǎn)線的五連軋軋機，也是10KV母線最主要的諧波源?！　?諧波檢測　　110KV變電站故障錄波柜內(nèi)裝有一臺電能質(zhì)量在線監(jiān)測儀，用于時時監(jiān)測10KV母線諧波含量情況，自2013年12月開始，監(jiān)測儀時常出現(xiàn)諧波超標(biāo)報警，經(jīng)過提取監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)諧波總畸變率超過國值標(biāo)（>4%），且11次、13次諧波含量較高，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1?！　?諧波治理4　　諧波超標(biāo)一方面導(dǎo)致線路、電氣設(shè)備損耗增加，加大了電力運行成本，增加了電費的支出，另一方面諧波使電氣設(shè)備過熱、絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀，間接影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3、由于諧波不經(jīng)治理是無法自然消除，因此，當(dāng)諧波超標(biāo)時，必須堅決的進(jìn)行有效治理?！　?.1創(chuàng)新點與技術(shù)關(guān)鍵　　變電站每段10KV母線上設(shè)計了5次、7次、11次、13次濾波補償裝置，且投入順序設(shè)計了聯(lián)鎖邏輯關(guān)系，即投入時，必須先投入5次、7次濾波，11次、13次濾波裝置才能順利投入運行。然而，從諧波監(jiān)測數(shù)據(jù)表來看，總諧波含量超標(biāo)的主要原因是由于11次、13次諧波含量較高。因此，本次諧波治理的創(chuàng)新點是：根據(jù)各階次諧波含量的大小，對11次、13次諧波進(jìn)行針對性治理。技術(shù)關(guān)鍵是：如何解除聯(lián)鎖關(guān)系，只投入11次、13次濾波補償裝置。　　2.2技術(shù)方案　

4、　2.2.1聯(lián)鎖邏輯解除　　圖1為11次、13次濾波支路高壓柜合、分閘控制原理圖，從圖1可以看出高壓柜合閘有三個聯(lián)鎖條件：　?。?）7次濾波支路隔離柜刀閘在合位；　?。?）5次、7次濾波支路高壓柜斷路器在合位?！　。?）11次、13次濾波支路隔離柜允許投入運行選擇開關(guān)在“允許位”?！　〗鉀Q方法：將5次、7次濾波支路隔離柜刀閘合閘，然后在試驗位合5次、7次濾波支路高壓柜斷路器，模擬5次、7次濾波支路投入運行狀態(tài)，從而達(dá)到解鎖的目的。　　2.2.2投入容量計算4　　在投入11次、13次濾波補償裝置之前，需要解決如下三個問題：10KV系統(tǒng)電壓會

5、升高多少？是否會造成供電系統(tǒng)過電壓？在投入濾波補償裝置前，是否有必要調(diào)整主變壓器運行檔位，將10KV系統(tǒng)電壓先降低？　　11次、13次濾波補償裝置一次系統(tǒng)接線圖如圖2所示?！　∶肯嘤?塊450Kvar電容器并聯(lián)，以11次濾波補償裝置為例計算補償容量：2*450*3=2700Kvar，同理13次濾波補償裝置補償容量亦為2700Kvar，總補償容量為5400Kvar。投入濾波補償后10KV電壓升高值ΔU=U*5400/S。U為目前電壓實際值10.2KV；S為系統(tǒng)短路容量，356.8≤S≤433.6（單位MVA）。經(jīng)過計算，投入11次、13次濾

6、波補償后，10KV系統(tǒng)電壓可能上升0.12∽0.15KV，達(dá)到10.35KV，不會引起系統(tǒng)過電壓，沒有必要調(diào)整主變壓器的運行檔位?！　?.3投入運行　　在完成濾波補償裝置與高壓電纜的絕緣電阻測試及交流耐壓試驗、高壓柜的絕緣測試、交流耐壓、保護(hù)傳動試驗等相關(guān)試驗后，11次、13次濾波補償裝置順利投入運行。　　濾波補償裝置投入后，諧波總畸變率由4.21%降低到2.12%，見表2。　　3結(jié)語　　諧波的治理一方面為用電設(shè)備提供符合國標(biāo)值的電能，保證了電氣設(shè)備正常穩(wěn)定運行，降低因電氣設(shè)備原因造成的廢品率，同時延長電氣設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備維護(hù)費用

7、、備件費用；另一方面濾波補償裝置投入后，1#主變壓器功率因數(shù)由0.9提高到0.99，供電線路、用電設(shè)備的電能損耗可降低10%左右。按1#主變壓器所帶負(fù)荷年電能損耗為2%計算，2013年1#主變供電量為1505064004kwh，年耗損量為3010128kwh，每年可節(jié)約用電：3010128**10%=301012.8kwh?！　≈C波治理一方面實現(xiàn)節(jié)約電能、減少損耗，降低成本，另一方面提高效率、穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化質(zhì)量，是一項節(jié)能環(huán)保的有益的工作?！　⒖嘉墨I(xiàn)：　　[1]羅安.電網(wǎng)諧波治理和無功補償技術(shù)及裝備[M].北京：中國電力出版社，2006

8、.　　[2]郎維川.供電系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生、危害及其防護(hù)對策[J].高電壓技術(shù)，2002，28（6）：30-31，39.　　[3]王兆安，楊君，劉進(jìn)軍，等.諧波抑制與無功功率補償[M].2版.北京