建筑行业某炭素厂配电系统谐波治理节能改造方案

1、方案编号：客户名称：工程名称：设计方案二一年九月目录一、工程概述2二、企业施行电能质量治理的需求性21、谐波对装备及花费的阻碍42、谐波治理是企业展开需求53、电能质量改良带来的效益5三、谐波治理变革方案恳求5四、谐波治理技能方案61、测试目的及仪表简介62、数据测试及分析133、谐波治理处理方案14五、产品介绍18六、无源滤波、有源滤涉及与其他出口品牌的比拟27七、工程提纲29八、质量保证跟售后效力30九、应用案件例介绍31一、工程概述1.编制的按照：按照碳素厂煅烧车间.新焙烧车间.成型车间供给的用电数据及我方技能人员现场网罗电气数据编制此方案。2.变革单元的全然情况：碳素厂煅烧车间跟新焙烧要紧用电装备为：风机、混捏机跟电焊机等动力装备，其中大年夜部分装备应用了ABB变频器,发生了大批的谐波，考虑到花费工艺的平安保证及电力质量变革的倾向，按照装备用电情况及花费工艺恳求停顿谐波治理变革方案的方案。3、供电系统情况分析：碳素厂煅烧车间，新焙烧，成型用电装备以电机为主。由于花费工艺恳求的复杂性，对用电装备的供电质量的可靠性恳求较高。在现场用电装备中，变频负载所占比例较大年夜，发生大批的谐波

2、，阻碍供电系统的坚决性，极大年夜地恶化了线路跟系统的电力质量，对线路系统中的其他装备及PLC系统的畸形运转发生了不良阻碍跟平安隐患，同时构成不必要的电力动力额定消耗。二、企业施行电效治理的需求性1、谐波对装备及花费的阻碍(1)谐波对电机的阻碍谐波对电机的虐待要紧是发生附加的消耗跟转矩。由于集肤效应、磁滞、涡流等随着频率的增高而使在改变电机的逝世心跟绕组中发生的附加消耗增加。在供电系统中，用户的电动机负荷约占全部负荷的绝大年夜部分。因而，谐波使电力用户电动机总的附加消耗增加的阻碍最为清晰。由于电动机的出力一般不克不迭按发热情况停顿调解，由谐波引起电动机的发热效是按它能承受的谐波电压折算成等值的基波负序电压来考虑的。相关试验说明，在额定出力下接着承受为3%额定电压的负序电压时，电动机的绝缘寿命要增加一半。谐波电流所发生的谐波转矩对电动机的平均转矩的阻碍不大年夜，但谐波会发生清晰的脉冲转矩，可以会出现电机转轴曲解振动的征询题。(2)谐波对变压器的阻碍谐波电流使变压器的铜耗增加，特不是谐波会在其绕组中构成环流，使绕组过热；对全星形连接的变压器，当绕组中性点接地，而该侧电网中分布电容较大年夜或者

3、装有中性点接地的并联电容器时，可以构成谐波谐振，使变压器附加消耗增加。(3)谐波对工厂自动把持系统的阻碍随着自动把持的普及，工厂大批应用了如PLC，DCS等电子装备的自动把持系统，此类装备对供电电压的谐波畸变特不敏感，这种装备常常须靠电压波形的过零点跟不的电压波形获得同步运转。电压谐波畸变可导致电压过零点漂移或修正一个相间电压高于另一个相间电压的位置点。这两点关于差异典范的自动把持装备是至关要紧的。把持系统对这两点(电压过零点与电压位置点)的揣摸过失可导致把持系统失落控。谐波还严格烦扰仪表旗帜暗记的幅值，进而构成花费或运转中断或误举动，引起装备跟消烦恼故，导致较大年夜的经济丧失落。4谐波对供电线路的阻碍优于供电线路阻抗的频率特点，线路电阻随着频率的落落而增加。在集肤效应的感染下，谐波电流使输电线路的附加消耗增加。在供给电网的消耗中，变压器跟输电线路的消耗占了大年夜部分，因而谐波使电网网损增大年夜。谐波还使三相供电系统中的中性线的电流增大年夜，导致中性线过载。输电线路存在着分布的线路电感跟对地电容，它们与发生谐波的装备构成串联回路或并联回路时，在确信的参数独特条件下，会发生串联谐振或并联

4、谐振。一般情况下，并联谐波谐振所发生的谐波过电压跟过电流对相关装备的虐待性较大年夜。当注入电网的谐波的频率位于在搜集谐振点附近的谐振区内时，会鼓舞电感、电容发生部分谐振，构成谐波减少。在这种情况下，谐波电压落落、谐波电流增大将会引起继电保护安装出现误动，致使毁坏装备，与此同时还可发生相当大年夜的谐波网损。关于电力电缆线路，由于电缆的对地电容比排挤线路约大年夜10-20倍，而感抗约为排挤线路的1/2-1/3，因而更随意鼓舞出较大年夜的谐波谐振调跟波减少，构成绝缘击穿的事故。(5)阻碍继电保护跟自动安装的义务跟可靠性谐波对电力系统中以负序(基波)量为根底的继电保护跟自动安装的阻碍特不严格，这是由于这些按负序(基波)量整定的保护安装，整定值小、灵敏度高。假定在负序根底上再叠加上谐波的烦扰那么会引起发电机负序电流保护误动(假定误动引起跳闸，那么结果严格)、变电站主变的复合电压启动过电流保护安装负序电压元件误动，母线差动保护的负序电压闭锁元件误动以及线路各种型号的间隔保护、高频保护、缺点录波器、自动准同期安装等发生误动，严格挟制电力系统的平安运转。(6)烦扰通讯系统的义务(7)对用电装备的阻碍谐

5、波会使如照明装备、通讯装备、电视及音响装备、电脑装备、载频遥控装备等都随意受谐波的烦扰而阻碍其畸形的义务或增加其应用寿命.(8)谐波对人体的阻碍从人体心思学来说，人体细胞在遭到抚慰欢乐时，会在细胞膜静息电位根底上发生快速电坚决或可逆翻转，其频率假定与谐波频率相濒临，电网谐波的电磁辐射就会开门见山阻碍人的脑磁场与心磁场。2、谐波治理是企业展开的需求电能治理、电力分配跟电力质量、负载方案等征询题已成为阻碍企业花费运营的又一要紧要素，因电能治理、电力分配不合理跟电力质量不佳等征询题构成的装备缺点率上升、产品资量下落、装备增容本钞票增加的征询题已成为企业又一制约展开跟赚钞票的本钞票。同时，中国企业侧的电能应用效能却极低，我们每制造一个GDP单元的收益，所用去的电耗，是兴隆国家的35倍。电能应用密度过大年夜，电耗高度辘集，使得一些企业的本钞票过高，产品不存在国际跟市场竞争力。三、谐波治理变革方案的恳求目的：在满意花费工艺的情况下，以消除谐波为目的。单方面考虑节能落耗的方法跟路途，落低用电系统电费本钞票，提升装备应用效能；选择装备繁复、品种尽管少是此次方案方案的一个全然目的。本次方案方案的优劣开门

6、见山会阻碍相关装备的把持跟保护，而系统的复杂程度也随之会有变卦，因而，方案的每一个细节都需考虑到以后施行、把持、治理、保护的每一个层面。兼容性：考虑到花费工艺的需求，电效把持柜装备独破，不依托于原有系统，出现征询题能实时分开原把持系统。保护性：把持复杂，装备安装保护繁复，以并联方法停顿连接。保证把持系统的互相把持性、关系性，并易于保护、治理跟扩大年夜。综合效益：包括可以提高电机的理论功率因数、落低线损、增加电机的毁坏率、换修率、延长装备的维修周期跟应用寿命等，从而提高装备应用效能，提升企业的竞争力。四、谐波治理技能方案第一部分：测试目的及仪表简介：谐波测试目的：理解无功、谐波的全然情况并停顿电气数据分析。测试仪器：FLUKE43B电能质量分析仪监测及记录电力质量，当征询题出现时分析它发生的缘故，电力质量缺点诊断功能最单方面的仪器，测量功率因数，突升，突落，闪变，谐波分析到50次，高频瞬态测量，检测及波形表示。装备技能参数;电压精确度:0.2%+0.1电流精确度第二部分：数据测试及分析2台、大年夜窑引风机45KW2台、小窑引风机55KW2台,尚有一些小功率装备跟照明装备。变压器按照花费需

7、求供给3种供电方法;(1).开一备一运转,闭合母线.(2).2台同时独破运转,断开母线.(3).开一备一运转,断开母线.(这种运转方法较少出现)煅烧车间配电系统表示图5月5日煅烧车间1#变压器母线各测试电气数据图表如下：1、A相现场测试数据如下：A相5次谐波电流调跟波含量A相7次谐波电流调跟波含量负荷平均功率跟功率因数负荷平均谐波含量跟电流C相5次瞬时谐波电流C相7次瞬时谐波电流煅烧配(1#进线)谐波参数容量电压等级短路阻抗最大年夜负载电流负载功率总跟800KVA400V4.54%680A650KWUan(v)A相功率THDFu(%)RMS(电压V基波电压V3次电压V5次电压V7次电压V9次电压VPKWQKvar)S(KVA)COSf(HZ)63-7852-6889-1250.80-08350谐波含量%2413Ia(A)THDFi(%)RMS(电流A基波电流A3次电流A5次电流A7次电流A9次电流A11次电流A13次电流A15次电流A17次电流A19次电流A370-430350-51056-6826-3351553243谐波含量%15-18%8.7%14%17%13%06%10%(2).测量的数听说明该配电系统要紧以5、7次谐波为主，其谐波电流含量18%，系统功率要素0.83左右.需求停顿治理.2新焙烧配电系统由2台160kVA变压器供电，电压等级为400V，各变压器配电系统下负荷全然一样，三相运转电流、电压全然平衡，安装有8台这频器,配电系统负载装备有排烟风机315KW3台开2台备用1台、多功能卷扬机45KW2台、罗茨风机90KW1台。大年夜行车2台变频器1拖2，小行车2台变频器1拖2,尚有一些小功率装备跟照明装备.变压器按照花费需求供给3种供电方法;(1).开一备一运转,闭合母线.(2).2台同时运转,断开母线.(3).开一备一运转,断开母线.(这种运转方法较少出现)新焙烧车间配电系统表示图5月5日新焙烧2#变压器母线各测试电气数据图表1、A相现场测试数据如下：A相5次瞬时谐波电流A相瞬时基波电流新焙烧配(2#进线)谐波参数容量电压等级短路阻抗最大年夜负载电流负载功率总跟1600KVA400

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