项目背景:某厂内主要负荷为电解生产线及大功率电机等用电设备。因电解生产线采用的是可控硅整流装置。由于可控硅整流装置的六脉及12脉整流特性,在运行过程中将产生以6N±1和12N±1(N为正整数)为主的谐波电流注入电网,危及到其它用电设备及电网的用电安全。同时因系统功率因数比较低,故用户在10KV母线上安装了一套高压电容补偿柜,但由于电解铜等用电设备在运行时产生了较大的谐波注入系统,而电容补偿柜在投入后又与系统发生并联谐振,对系统谐波进一步放大,造成电容补偿装置在谐波环境下运行因过载而发生较大的异常声音,甚至造成部分电容柜无法正常投入,经常造成高压补偿电容器的熔丝爆炸烧毁。
处理方案:采用三频率点滤波,用系统仿真分析比较了多组滤波组合的滤波效果,并从中选出5,7, 11次三个滤波支路为组合方式,因系统中11次以上的各次谐波分量较小,故本方案设计11次采用高通滤波。在相同基波的补偿容量下,采用5,7, 11次滤波组合有利于吸收系统中的5,7, 11次及11次以上的各谐波,同时对其它次谐波也不会产生放大作用。为了更好地吸收11次及11次以上的特征谐波电流,方案设计时将适当加大11次的安装容量。滤波系统投入后对于4次,6次,9次 谐波有大约1.5倍的放大,由于系统中4,6,9次谐波本身就比较小,故不会对系统产生影响,也不会超标。
谐波治理前:
| 次数 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
允许值 |
48.2 |
15.7 |
24.7 |
18.5 |
16.4 |
17.6 |
12.2 |
13 |
9.9 |
15.9 |
8.3 |
14.2 |
7 |
14 |
|
实测值 |
0.64 |
5.9 |
2.56 |
20.3 |
4.64 |
12.8 |
1.28 |
2.88 |
1.9 |
19.5 |
2.4 |
12 |
0.64 |
1.6 |
谐波治理后:
滤波装置投入后,月平均PF≥0.95, 电压变动限值≤2%
电压闪变限值:短时间闪变值Eplt≤0.9(10min);长时间闪变值Eplt≤0.7(2h)
谐波电流考核指标:滤波装置投入后,注入10KV系统的谐波电流在国标限值以内。谐波电压考核指标:滤波装置投入后,在10KV母线I段处谐波电压总畸变率THDu<4%,偶次<1.6%,奇次<3.2%
