廣州李坑垃圾發(fā)電廠04KV配電系統(tǒng)無功補(bǔ)償兼諧波治理測(cè)試報(bào)告及技術(shù)改造方案(可編輯)

1、廣州李坑垃圾發(fā)電廠04KV配電 系統(tǒng)無功補(bǔ)償兼諧波治理測(cè)試 報(bào)告及技術(shù)改造方案（可編輯）（文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修改使用 ，可編輯推薦下載）廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份測(cè)試報(bào)告及解決方案測(cè)試單位：廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份委托單位：廣州李坑垃圾發(fā)電廠2021年06月02日測(cè)試單位 測(cè)試單位 測(cè)試單位測(cè)試單位地址：廣州市科學(xué)城南云五路 3號(hào)510663目錄.測(cè)試報(bào)告 31、測(cè)試時(shí)間： 42、測(cè)試地點(diǎn)： 43、測(cè)試儀器： 44、測(cè)試目的： 45、測(cè)試單位： 46、測(cè)試人員： 4.解決方案 161. 概述 162待補(bǔ)償負(fù)荷介紹 173. 設(shè)計(jì)依據(jù) 173.2 電壓波動(dòng)和閃變?cè)试S值 183.3 功率因數(shù)

2、 184執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 185待補(bǔ)償負(fù)荷分析 205.1補(bǔ)償方式 205.2補(bǔ)償容量 206一次方案設(shè)計(jì) 216.1MSF 補(bǔ)償裝置的基本性能參數(shù) 216.2MSF 裝置投運(yùn)效果 236.3系統(tǒng)的電壓波動(dòng) 256.4系統(tǒng)的功率因數(shù) 256.5. 補(bǔ)償兼濾波裝置（MSF投入使用后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)） 256.6. 結(jié)論 277. 元件參數(shù)選型 278. MST裝置及描述說明288.1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介 288.2 使用條件 298.3 技術(shù)參數(shù) 29.測(cè)試報(bào)告1#變壓器此部分的測(cè)試報(bào)告及解決方案均針對(duì)我司工程師在廣州李坑垃圾發(fā)電廠所測(cè)試的(2000KVA) 2#變壓器(2000KVA)、3#變壓器(2000KVA

3、)低壓配電系統(tǒng)所得的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。1、測(cè)試時(shí)間：2021年 05 月 31日2、測(cè)試地點(diǎn)：測(cè)試點(diǎn)為：廣州李坑垃圾發(fā)電廠1#變壓器(2000KVA)、2#變壓器(2000KVA)、3#變壓器(2000KVA)配電系統(tǒng)低壓側(cè)總出線端。3、測(cè)試儀器：美國(guó) Fluke 434 電能質(zhì)量測(cè)試儀器4、測(cè)試目的：通過對(duì)廣州李坑垃圾發(fā)電廠廠1#變壓器 (2000KVA)、 2#變壓器( 2000KVA)、 3#變壓器(2000KVA )的配電系統(tǒng)低壓側(cè)進(jìn)行電能質(zhì)量測(cè)試，了解目前廣州李坑垃圾發(fā)電配電系統(tǒng)低 壓側(cè)所存在的電能質(zhì)量問題。 通過我司工程師在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廣州李坑垃圾發(fā)電廠配電系統(tǒng)低壓側(cè) 的電能質(zhì)量測(cè)試， 為廣

4、州李坑垃圾發(fā)電廠配電系統(tǒng)低壓側(cè)的電能質(zhì)量改造及節(jié)能減排掌握了 第一手材料和設(shè)計(jì)依據(jù)。5、測(cè)試單位：廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份6、測(cè)試人員：廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份：付磊、陳志杰、任偉平、李勇7、測(cè)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)情況分析：1#變壓器的配電系統(tǒng)低壓側(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)情況分析:AB相BC相CA相N-圖1電壓波形201 fi I12154 fll3 2126 H50.01 Hz> D;O0 :OE << -2XK>15;跖;時(shí)399VDELTfl EH016QV n H CURSOR F卑罰LYfHif；HOLDLI L2 L3 £ zaun LA aRUN圖2電流波形圖3電壓畸變

5、柱狀圖諧波裘格>- 0:00:01VoltLISL23IJ31THD%f&4S4H3掰OJ0.EH5»f4.94.9HMao2.0H9Kf0.20.1H11m27己6H13xf1.92.1H15xfD.20.105/3J/1I J3asvDELTA EH501C0U AU&AHARMOHIC GRAPHTREND圖4電壓畸變表格圖5電流畸變柱狀圖諧波表格:'0:00 ：05Hmp LI L22 9 ?- 5 17 91 82934672 Lro.ao,njrQ.,9 1113 口0|1 口THO%f H3xfH5卅H7«fH9卅Hlhf H13

6、%rH15%f39 8U SDH z 30 DELTfti EN50160HARNOHIC GRAPHTREHD圖6電流畸變表格1 H5玉 上50柜fl I |E»4EvqAEUeAI II EriUl-r RlPl Tai FUCft IftflGII 鍛 g 懈蹋rin r. e 廠1 kr>£l _ l_ IJ I F-H.I R II D 1L1fflMETERi-HAnn hold!ON OFF RUN圖7電流畸變柱狀圖5次諧波電流功率和電能FUHQ? 0：DQ ;Q59 凹nLIL2L3kU1336kUR1471kUARf 605.1PF0.90Cas$A

7、 rm5229722822225LIEL23L31U rms377.8378.1377705/31/11I5：e?：4939«VDELrft EH5Q1601 鍬建J粹團(tuán)1人拱ENERGYTREHD圖8功能與電能從圖1可以看出電壓波形雖為明顯的正弦波，但是波形卻不是那么平滑略有畸變；圖2表明電流波形呈雙駝峰，發(fā)生了嚴(yán)重的畸變。從圖3、4得知：電壓總畸變率為 6.2%，其中5次、7次、11次、13次畸變率分別為 4.9%、 2.0%、2.7%、2.2%?？梢钥闯銎渲饕碾妷夯兟手饕且?次為主。從圖5、6中可以看出電流畸變率十分嚴(yán)重，其中 5次、7次、11次、13次畸變率分別為11.

8、0%、3.0%、2.7%、1.9%,以5次電流畸變?yōu)橹鳌D 7表明5次諧波電流絕對(duì)值為 250.7A。圖8表明：1#變壓器在我司工程師進(jìn)行電能質(zhì)量測(cè)試時(shí)，有功功率為1336kw無功功率為605.1kvar 視在功率為 1471KVA。2#變壓器的配電系統(tǒng)低壓側(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)情況分析：AB相BC相CA相N-勺8茁U鬥旺1 Q門吧1 U49.99 Hz®0;00:0£ Q -舍K>051/11398UDELTft Eti5Q1liQV fi HCURSOR尸換佈武HOLDLI L2 L3右 ZOOML人燃RUN圖9電壓波形43.59 Hz0 D；OQ ；0? S -EkK

9、13.00kAI I I ! h I I iiiaBB iaiB I ! n m n I I n I m a r05/91711勰典DELTA EN5016QV A H LUHUH J鐵臣劇強(qiáng). HULULI L2 L3 £ ZOOtl LA a刖村吆TliD兀f30:00:009 OOK1THDDC 135791113151705/31/11 I5：F：O598U SDHz 39 DELTA EN501B0凰i氣1磴«強(qiáng)黔 z?圖11電壓畸變柱狀圖諧波表格UoltLISL23L3ITHD%fE.464H3xfD定0EH5k«5.15.1H7«fai22

10、2.1H9«f0.10.10.1Hl Im己32.22.2H13xf1.91.91.0H15xfD.ID.10.13asv 5Drlz30 DELTA EH50 16005/31/11HARMOHIC GRAPHTREND15:4?： 19圖12電壓畸變表格圖13電流畸變柱狀圖0 nnK>®0:00 ：OI諧波表格4O9E12317.rG.4.m3.2.Q.1- _i90783230B.r5.4.0,rirJD.89631581 LI區(qū) a5.4a3h 口Hmp THO%f H3xf H5卅 H7«f H9卅 Hlhf H13%r H15%f39 8U SD

11、H z 30 DELTfti EN50160TREHDV A HtiARMOHICU&AGRAPH圖14電流畸變表格Harmonica乍財(cái)K H5 250 Hzl H5 -III.THDDCfi i ie#eueAIII £riui-r niri ro> FUCft iftni rri. 曲隱爲(wèi)r>£l _ l_ IJ 1 F-H.I R II D 1u n wL1fflMETERi-HAnn hold!ON OFF RUN圖15電流畸變柱狀圖5次諧波電流功率和電能FUHQ?0:00 ；（M9 凹RLIL2L3kU998.5kUR1118kUARf 4陽(yáng)

12、EPF0.88Cas$A rm5174117441B59LIEL23L31U rms385,8382305/31/1139«VDELrft EH5Q1601 鍬建J粹團(tuán)1人拱ENERGYTREHD圖18功能與電能從圖9可以看出電壓波形雖為明顯的正弦波，但是波形卻不是那么平滑略有畸變；圖2表明電流波形呈雙駝峰，發(fā)生了嚴(yán)重的畸變。從圖10、11得知：電壓總畸變率為 6.6%，其中5次、7次、11次、13次畸變率分別為 5.2%、2.1%、2.3%、1.9%?？梢钥闯銎渲饕碾妷夯兟手饕且?次為主。從圖12、13中可以看出電流畸變率十分嚴(yán)重，其中 5次、7次、11次、13次畸變率分別為

13、15.6%、4.8%、3.5%、2.3%，以5次電流畸變?yōu)橹鳌?圖15表明5次諧波電流絕對(duì)值為 259.5A。圖16表明：1#變壓器在我司工程師進(jìn)行電能質(zhì)量測(cè)試時(shí)，有功功率為998.5kw無功功率為488.6kvar 視在功率為 1118KVA。3#變壓器的配電系統(tǒng)低壓側(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)情況分析：AB相BC相CA相N-2ura7£uF38G.3 u051/11 16;0轉(zhuǎn);5日398UDELTft Eti5Q1liQV fi HCURSOR尸換佈武HOLDLI L2 L3右 ZOOML人燃RUN圖17電壓波形圖18電流波形吆TliD兀f05/31/11 16:05:45398U 5OH

14、z30 DELTA EN501EOU ALI 1*3alLjMETER圖19電壓畸變柱狀圖諧波表格 O;dO;(WcutQIuOJIB0.70.1OS0.40.1228816412.0 r ao.a a a11770640 au L a a a af f f f o%wx%135 H3579111 T H H H H H H HHARMDHIC GRAPHTREND16:05:5?3asv 5Drlz30 DELTA EH50 16005/31/11圖20電壓畸變表格圖21電流畸變柱狀圖諧波表格® 0:00:01Hmp LI L273 14 13RW17.L 王s.mro.Q.B.5

15、1.67.72.5021.40.7 0J367425G1 cdciv.a.ahaczif f f f % f tf f f % o % X % 13 5 H3579111T H H H H H HH39 8U 50Hz 30 DELTft EH501 BOHARNOHIC GRAPHTREHD圖21電流畸變表格| H5 250 HzHBnionit;sH5H5了.閒D:D0:U2野 mKi圖22電流畸變柱狀圖5次諧波電流功率和電能FUHQ?0；D0 ;01電> 凹K1LIL2L3kU727.7kUR777,7kUARf 286.4PF0.93Cas$A rm5113311321229LI

16、EL23L31U rms356,9387.23B5S15/91/1116:06:3539«VDELTA EH5Q160培他y期黑人LENERGYTREHDHULURIM2表明電流波形呈從圖17可以看出電壓波形為明顯的正弦波，波形平滑無明顯的畸變；圖較為明顯雙駝峰，電流波形發(fā)生了畸變。從圖 18、19得知：電壓總畸變率為 2.1%，其中 5 次、7次、11次、13次畸變率分別為 1.7%、 0.8%、 0.6%、0.4%?？梢钥闯銎渲饕碾妷夯兟手饕且? 次為主。從圖 12、13 中可以看出電流畸變率十分嚴(yán)重，其中5次、7次、11次、13 次畸變率分別為7.7%、2.4%、1.5%

17、、0.7%，以 5 次電流畸變?yōu)橹?。圖 15表明 5 次諧波電流絕對(duì)值為 86.4A。 圖 16 表明： 1# 變壓器在我司工程師進(jìn)行電能質(zhì)量測(cè)試時(shí)，有功功率為 727.7kw 無功功率為 286.4kvar 視在功率為 0.93KVA。測(cè)試結(jié)論：從上述我司工程師在廣州李坑垃圾發(fā)電廠1-3#變壓器低壓側(cè)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)測(cè)試分析可得以下結(jié)論，O變壓器低壓側(cè)出線功率因數(shù)低于國(guó)標(biāo)，無功功率容量的絕對(duì)值較大（1#-3#變壓器分別為605.1kvar、488kvar、286.4kvar）占視在功率和變壓器容量的很大一部分。如對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施，可以增大變壓器有功功率的容量提高變壓器及輸電線路的出力；減小

18、配電線路的損耗達(dá)到一定的節(jié)能效果；穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)電壓，提高供電質(zhì)量。O2變壓器低壓側(cè)出線端電壓及電流波形畸變嚴(yán)重，諧波電流含量高（超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）、絕對(duì)值大（ 1 #-3#變壓器 5 次諧波分別為 250.7A、 259.5A、 86.4A）。綜上所述：廣州李坑垃圾發(fā)電廠配電系統(tǒng)低壓側(cè)所存在的電能質(zhì)量問題具體如下：功率因數(shù)低諧波電流含量高諧波及無功功率不足可能導(dǎo)致以下問題： 加大線路損耗，使電纜過熱，絕緣老化，降低電源效率。 使電容器過載發(fā)熱，加速電容器老化甚至擊穿。 保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)，導(dǎo)致區(qū)域性停電事故。 造成電網(wǎng)諧振。 影響電動(dòng)機(jī)效率和正常運(yùn)行，產(chǎn)生震動(dòng)和噪音，縮短電機(jī)壽命。 損壞電網(wǎng)

19、中敏感設(shè)備。 使電力系統(tǒng)各種測(cè)量?jī)x表產(chǎn)生誤差。 對(duì)通訊、電子類設(shè)備產(chǎn)生干擾；引起控制系統(tǒng)故障或失靈。 零序諧波導(dǎo)致中性線過大，造成中性線發(fā)熱甚至火宅。無功功率的不足，會(huì)增加設(shè)備容量，導(dǎo)致電流增大和視在功率的增加，從而使變 壓器及其他設(shè)備和導(dǎo)線的容量增加。設(shè)備及線路損耗增加。無功功率的增加，使總電流增大，使設(shè)備及線路的耗損增 加。諧波對(duì)變壓器及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的危害：主要是引起附加損耗和過熱，其次是產(chǎn)生機(jī)械 振動(dòng)、噪聲和諧波過電壓。這些都將縮短電機(jī)的壽命，情況嚴(yán)重會(huì)損壞電機(jī)。綜上所述： 合理的治理措施可以提高供電質(zhì)量，保障接入設(shè)備的安全運(yùn)行，而且具有節(jié)省電能的效果。因此，對(duì)廣州李坑垃圾發(fā)電廠提出以下整改

20、意見 : 從上述測(cè)試數(shù)據(jù)的分析來看，廣州李坑垃圾發(fā)電廠1#-3#變壓器配電系統(tǒng)的功率因數(shù)都較低且無功功率絕對(duì)值偏大；諧波含量較大。大量的5次、 7次、 11次、 13次諧波電流，致使電流波形發(fā)生畸變，導(dǎo)致配電系統(tǒng)電能質(zhì)量較差，降低電網(wǎng)供電及用電設(shè)備用電的可靠性這 就要求客戶安裝濾波及無功補(bǔ)償裝置。.解決方案1. 概述廣州李坑垃圾發(fā)電廠是接本廠自發(fā)電的10KV 供電系統(tǒng)經(jīng)電力變壓器變?yōu)?.4KV 接入用電車間。廣州李坑垃圾發(fā)電廠 1#-3#變壓器容量均為2000KVA其主要的供電負(fù)荷為大功率、 變頻器 - 電機(jī)、鍋爐等非線性負(fù)荷。廣州李坑垃圾發(fā)電廠主要諧波源設(shè)備為變頻器 -電機(jī)。變頻器采用的是電

21、動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，配以變 頻調(diào)速裝置， 即把工頻交流電通過三相整流器變成直流電， 然后再把直流電變換成頻率、 電 壓均可調(diào)控的交流電。 這種調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置主要應(yīng)用在大功率的電機(jī)， 可提高它們的工作效率， 同時(shí)有顯著的節(jié)約電能的效果。而變頻器采用的主要電路結(jié)構(gòu)是“整流器電容/電感器逆變器”： 直流電機(jī)則是配以可控硅斬波逆變整流帶著電機(jī)啟動(dòng)： 這其中無論是整流器或是 逆變器都具有非線性特性， 會(huì)產(chǎn)生高次諧波， 這種高次諧波會(huì)使輸入電源的電壓波形和電流 波形發(fā)生畸變。 廣州李坑垃圾發(fā)電廠變壓器低壓側(cè)原先所帶的濾波裝置由于其本身并沒有在 測(cè)得廣州李坑垃圾發(fā)電廠具體運(yùn)行的數(shù)據(jù)，其設(shè)計(jì)支撐力不足所以就存其本身的設(shè)計(jì)

22、缺陷， 導(dǎo)致其諧波電流的承受能力較小， 導(dǎo)致電容器機(jī)電抗器長(zhǎng)期工作在過電流及過熱的工作狀態(tài) 下致電容器頻繁損壞， 電容值及電抗值偏差越來越大。 我司經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行推算得出 結(jié)果就是：濾波器偏離了廣州李坑垃圾發(fā)電廠本身存在的諧波問題引起11 次諧波諧振，對(duì)11 次諧波電流放大嚴(yán)重。本技術(shù)方案用于廣州李坑垃圾發(fā)電廠 0.4KV配電母線諧波電流治理,旨在提供1#-3#變壓器低 壓側(cè)個(gè)提供1套接觸器投切無功補(bǔ)償兼濾波裝置 （簡(jiǎn)稱MSF） °MSF解決用戶0.4KV側(cè)配電母 線存在的以下電能質(zhì)量問題 :抑制諧波電流提高功率因數(shù)MSF投運(yùn)后，用戶注入公用電網(wǎng)連接點(diǎn)（PCC點(diǎn)10kV）的諧波

23、電流滿足國(guó)標(biāo) GB/T14549-1993電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波的有關(guān)規(guī)。2 .待補(bǔ)償負(fù)荷介紹廣州李坑垃圾發(fā)電廠主要諧波源設(shè)備為變頻器-電機(jī)。電機(jī)采用的是變頻器驅(qū)動(dòng)，配以變頻調(diào)速裝置，即把工頻交流電通過三相整流器變成直流電，然后再把直流電變換成頻率、電壓均可調(diào)控的交流電。這種調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置主要應(yīng)用在大功率的電機(jī)上，可提高它們的工作效率，同時(shí)有顯著的節(jié)約電能的效果。而變頻器采用的主要電路結(jié)構(gòu)是“整流器一電容/電感器一逆變器”：直流電機(jī)則是配以可控硅斬波逆變整流帶著電機(jī)啟動(dòng)：這其中無論是整流器或是逆變器都具有非線性特性，這種高次諧波會(huì)使輸入電源的電壓波形和電流波形發(fā)生畸變。諧波會(huì)對(duì)各種電力、電子設(shè)備

24、產(chǎn)生影響，不僅產(chǎn)生損耗和浪費(fèi)， 嚴(yán)重的還將導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)， 而且對(duì)相鄰用戶設(shè)備造成影響，污染電網(wǎng)供電質(zhì)量，同時(shí)，由于諧波電流的能量也是來自供電系統(tǒng)提供的基波能量，故會(huì)造成一定的能量損失。合理的補(bǔ)償措施可以提高供電質(zhì)量，保障接入的設(shè)備安全運(yùn)行，而且可以顯著節(jié)省電能。由于諧波電流含量過大，所以我司工程師根據(jù)我司工程師在現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)試的數(shù)據(jù)及了解的具體 用電情況，擬在廣州李坑垃圾發(fā)電廠1#-3#變壓器低壓端（0.4KV側(cè)）各安裝一套接觸器投切無功補(bǔ)償兼濾波裝置（MSF）,裝設(shè)MSF的目的是：提高系統(tǒng)的功率因數(shù)；抑制配電母線上負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流、改善電能質(zhì)量。3.設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)國(guó)家電能質(zhì)量有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，廣州李

25、坑垃圾發(fā)電廠1#-3#變壓器低壓配電母線 0.4kV母線的允許電能質(zhì)量指標(biāo)如下：3.1諧波電流從上圖5 （因?yàn)?#、2#變壓器型號(hào)及低壓側(cè)負(fù)荷情況基本一致，所以在次我們以1#變?yōu)榱校┛梢缘弥?#變壓器流入PCC點(diǎn)（公共電網(wǎng)）的諧波電流為：諧波次數(shù)35791113諧波電流值26.86250.770.58.9560.243.0諧波電流限值65.2568.7753.0029.3522.3632.93根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量 一公用電網(wǎng)諧波GB/T 14549-93要求，據(jù)公共連接點(diǎn)最小短路容 量、供電設(shè)備容量及用電協(xié)議容量進(jìn)行換算。得知廣州李坑垃圾發(fā)電廠1#變壓器低壓側(cè)諧波電流5次、7次、11次、13

26、次都嚴(yán)重出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3.2 電壓波動(dòng)和閃變?cè)试S值執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB12326-2000 電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變GB/T 15543-1995 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度3.3 功率因數(shù)我國(guó)原電力工業(yè)部在 1996年 10月以中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部第8號(hào)令的方式發(fā)布實(shí)施的供電營(yíng)業(yè)規(guī)則 對(duì)電力系統(tǒng)功率因數(shù)的要求， 設(shè)備投入使用后其功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到 0.904執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)我公司所供所有設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造采用國(guó)際米制標(biāo)準(zhǔn)，所有文件、 圖紙、 手冊(cè)和試驗(yàn)證書中的數(shù)據(jù)單位同樣也采用國(guó)際米制。GB7251-81低壓成套開關(guān)設(shè)備GB50227-95并聯(lián)電容器成套裝置設(shè)計(jì)規(guī)范JB5346-1998串聯(lián)電抗器IEC4

27、39-1低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備GB/T 15576-1995低壓無功功率靜態(tài)補(bǔ)償裝置總技術(shù)條件GB 6162-1985靜態(tài)繼電器及保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)GB/T 2424-1992電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程GB 7261-1987繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法GB 50227-1995并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范JB 7113-1993低壓并聯(lián)電容器裝置JB 7115-1993低壓無功就地補(bǔ)償裝置GB 11032-1989交流無間隙金屬氧化物避雷器GB 4208-1993外殼防護(hù)等級(jí)5 .待補(bǔ)償負(fù)荷分析5.1.補(bǔ)償方式廣州李坑垃圾發(fā)電廠主要諧波源設(shè)備為變頻器-電機(jī)。變頻器采用的是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，

28、配以變頻調(diào)速裝置，即把工頻交流電通過三相整流器變成直流電，然后再把直流電變換成頻率、電壓均可調(diào)控的交流電。這種調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置主要應(yīng)用在大功率的電機(jī)，可提高它們的工作效率，同時(shí)有顯著的節(jié)約電能的效果。而變頻器采用的主要電路結(jié)構(gòu)是“整流器一電容/電感器一逆變器”：直流電機(jī)則是配以可控硅斬波逆變整流帶著電機(jī)啟動(dòng)，這其中無論是整流器或是逆變器都具有非線性特性， 會(huì)產(chǎn)生高次諧波，這種高次諧波會(huì)使輸入電源的電壓波形和電流 波形發(fā)生畸變。因?yàn)樽冾l器采用的是6脈動(dòng)整流時(shí)其特征諧波的次數(shù)為 6K± 1。所以聯(lián)華林德 氣體（北京）用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流以5.、7、9次為主。MSF裝置以抑制5次諧波電流為主

29、，兼顧對(duì)7次、11次、13次等其他高次諧波電流的治理方式， 使整個(gè)流入系統(tǒng)的諧波電流值滿足國(guó)標(biāo)的要求。整體方案：0.4kV加裝1套經(jīng)無功補(bǔ)償控制器控制的由電抗器以及電容器構(gòu)成LC補(bǔ)償濾波支路，用來提高系統(tǒng)功率因數(shù)和抑制負(fù)荷產(chǎn)生的諧波。5.2.補(bǔ)償容量根據(jù)我司工程師在廣州李坑垃圾發(fā)電廠1#變壓器低壓側(cè)（0.4KV）測(cè)得電能質(zhì)量數(shù)據(jù),目前廣州李坑垃圾發(fā)電廠待治理電能質(zhì)量如下圖所示：圖24電流畸變柱狀圖根據(jù)上圖5可以看出，廣州李坑垃圾發(fā)電廠1#變壓器低壓側(cè)的主要的諧波是以5、7、11、13為主，故我司MSF裝置采用電抗器與電容器組成LC補(bǔ)償支路，用來抑制系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波電流。功率和電能FUND

30、74;0:00好 回屜LIL2L3kU kUH kURR PF Cos$ firms2E97388222251336 1471 £ GO5.10.90LI己L23L31Urms377. B37B.1377.705/91/11 15:27H9390U 5DHz?0 DELTA EH501C0毎德芾會(huì)裁； A衆(zhòng)UH匚RG?TREND圖25功率與電能根據(jù)我司工程師在現(xiàn)場(chǎng)所了解的情況得知，廣州李坑垃圾發(fā)電廠1#變壓器所帶的總功率近1500kw的負(fù)荷1#變壓器的容量為 2000KVA的動(dòng)力變壓器。圖 25中我司工程師測(cè)試時(shí) 有功功率為1336KW可見我司工程師進(jìn)行電能質(zhì)量測(cè)試時(shí)1#變壓器幾近滿

31、負(fù)載。根據(jù)圖25以及我司以往治理相似負(fù)荷工程經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算，廣州李坑垃圾發(fā)電廠動(dòng)力 變壓器低壓側(cè)系統(tǒng)的功率因數(shù)要提高到0.95以上并使諧波電流允許值達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。則MSF的補(bǔ)償容量容量為1620kvar。以上均以1#變壓器為列，據(jù)我司在現(xiàn)場(chǎng)向工作人員了解 的情況可知,1#-3#變壓器參數(shù)與負(fù)載情況基本一致,2#變?nèi)萘柯孕∷匝a(bǔ)償容量為 1080kvar ； 3#變補(bǔ)償容量為 540kvar。6 .一次方案設(shè)計(jì)6.1. MSF補(bǔ)償裝置的基本性能參數(shù)裝置型號(hào)額定電壓： 額定容量： 投切級(jí)數(shù) 額定頻率： 數(shù)量裝置型號(hào)額定電壓： 額定容量： 投切級(jí)數(shù) 額定頻率： 數(shù)量裝置型號(hào)額定電壓： 額定容量：

32、 投切級(jí)數(shù) 額定頻率：MSF-1620/0.4 0.4kV 1620kvar3 50Hz1套MSF-1080/0.4 0.4kV 1080kvar2 50Hz1套MSF-540/0.4 0.4kV 540kvar150Hz數(shù)量1套系統(tǒng)TTTLJ用戶負(fù)荷圖26MSF-1620/0.4 次系統(tǒng)圖（虛線內(nèi)為供貨范圍）62 MSF裝置投運(yùn)效果MSF裝置投運(yùn)后將對(duì)0.4KV側(cè)負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流有一定的濾除作用，待我司工程師將了解到詳細(xì)參數(shù)后，通過對(duì)方案改進(jìn)，可以使諧波電流達(dá)到國(guó)標(biāo)的允許值內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)中加入 MST裝置后，系統(tǒng)的諧波情況及諧波阻抗特性如下：圖27所示為0.4kV母線側(cè)的諧波阻抗。圖中，藍(lán)色

33、曲線為接入MST時(shí)的系統(tǒng)諧波阻抗值，紅色曲線為未接入MST寸的系統(tǒng)諧波阻抗值。圖 28所示為流入系統(tǒng)側(cè)的諧波電流放大倍數(shù)。252O.05*I*>1wIIIIIBOO 8®10001200 UOO200400頻牽值Ht）系銃阻抗、濾波器阻抗頻譜圖2 5 1 o J OO05圖27 （母線側(cè)的諧波阻抗頻譜圖）0 “200 m 600 SOO 100012001400頻率值系統(tǒng)阻抗、濾波器阻抗頻譜團(tuán)圖28 （流入系統(tǒng)側(cè)的諧波電流放大倍數(shù)）從仿真圖上可以看出，在加入MST無功補(bǔ)償濾波裝置后，針對(duì)高次諧波的阻抗值明顯縮小，5次諧波電流放大倍數(shù)也降低到0.12倍以下，所以MST裝置能夠有效

34、地濾除高次諧波，使系統(tǒng)的無功損耗變小，有效地節(jié)省電能，改善負(fù)載設(shè)備的不良用電損耗。在5次諧波以后的奇波電流的放大倍數(shù)也都在在1倍以下，很好的起到了抑制諧波的作用，不產(chǎn)生諧振。MSF投入使用后1#變壓器注入PCC點(diǎn)的諧波電流如下:諧波次數(shù)35791113諧波電流值47.9931.743043224諧波電流限值65.2568.7753.0029.3522.3632.93經(jīng)仿真效果得知：MSF投入使用后原先超標(biāo)的 5、7、11、13諧波都滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?？?見MSF據(jù)有非常好的濾波效果。6.3. 系統(tǒng)的電壓波動(dòng)經(jīng)理論推導(dǎo)，治理后 0.4kV母線的電壓波動(dòng)將降至2%以下，完全符合國(guó)標(biāo)要求。6.4. 系統(tǒng)

35、的功率因數(shù)經(jīng)理論推導(dǎo)，治理后 0.4kV母線的功率因數(shù)可達(dá)到0.90以上完全符合國(guó)標(biāo)要求。6.5. 補(bǔ)償兼濾波裝置（MSF投入使用后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)）坊率和電能FUHU®0;00：05野衛(wèi)“LILBkU1336kUH1471kUAA£ G05.1PFQ90Cos5firms22972SBe2225LIEL己3L31Urms377.8378.1377.705/31/1115；£7H9DELTfl EH501SQ琴希J帶請(qǐng);EMERGE巾EHD韻圖29功率與電能從上圖可以得知：補(bǔ)償前的有功功率為P=1336kw S=1471KVA Q=605kvar。我們?cè)O(shè)：電網(wǎng)進(jìn)線到

36、車間的電纜距離為2KM選用的高壓電纜型號(hào)為， YJV-10KV/3*50，在20度下的直流電阻為0.641/KM。則補(bǔ)償前的線損為:A=1471 十 10-V 3 85A; R=0.641 X 2=1.282; 線損 P=3I2R=3X 852 X 1.282= 27787.35W 28KW.則補(bǔ)償后的線損為：A=1336- 10-V 3 77A; R=0.641 X 2=1.282; 線損 P=3I2R=3X 772 X 1.282= 27787.35W 22KW.假如1#變?nèi)赀\(yùn)行，則節(jié)約損耗為：（28-22 ）X 24X 365=52560kw/h因上述無功損耗我們以1#為列，所以諧波損

37、耗我們就以2#為列：設(shè)：電網(wǎng)進(jìn)線到車間的電纜距離為2KM選用的高壓電纜型號(hào)為，YJV-10KV/3*50，在20度下的直流電阻為 0.641/KM。圖30諧波柱狀圖757LIBUrns 382.4EMERGETA EHD功率和電能FUND®0;00:1I野 叵idLI L2 L310061125 詩(shī) 4Q9.20.881755幣陰L£3L313822382239 SV 5QHz?0 DELTft EH5Q160圖31功率與電能補(bǔ)償前的諧波電流及損耗: 從圖30可以看出5次諧波電流為259.5A，則基波電流11= I 5十16.2% 1602A;圖31表明總 電流有效值為1757A,所以諧波總有效值為 1757-1602=155A。損耗為：1757為低壓電流擇換成高壓電流為70A; R=0.641 X 2=1.282; 線損P=3I2R=32X 70 X 1.282= 188454W 19KW.補(bǔ)償后的諧波電流：諧波次數(shù)35791113諧波電流值47.9931.743043224諧波電流限值65.2568.7753.0029.3522.3632.93根據(jù)MSF仿真效果圖可以看出，MSF裝置投入使用后 5、7、11、13次諧波數(shù)值如上，則依據(jù)GB/