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提高供配电系统质量,试试这些措施

http://www.printing.hc360.com2018年09月14日09:45 来源:中华纸业T|T

    为了控制谐波的泛滥、净化供配电系统波形,提高供配电系统电能质量和效率,国家已颁布了电能质量的国家标准:《电能质量—公用电网谐波》(GB/T14549-93);《供电电压允许偏差》(GB12325-90);《三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-95);《电力系统频率允许偏差》(GB/T15945-95);《电压允许波动和闪变》(GB12326-90)。

    根据制浆造纸企业的特点,有许多不同方法可抑制谐波引起的危害。

    一、各类大功率非线性用电设备变压器由短路容量较大的配电网供电。

    二、对大功率变流设备应采取下列措施:

    (1)提高整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉冲数。高次谐波电流与整流相数密切相关,即相数增多,高次谐波的最低次数变高,则谐波电流幅值变小。一般可控硅整流装置多为6相,为了降低高次谐波电流,可以改用12相或36相。当采用12相整流时,高次谐波电流只约占全电流的1%,危害性大大降低。

    (2)当两台以上整流变压器由同一段母线供电时,可将整流变压器一次侧绕组分别交替接成Y型和△形,这就可使5次、7次谐波相互抵消,而只需考虑11次、13次谐波的影响,由于频次高、波幅值小,所以危害性减小。

    (3)设置多台相数相同的整流装置,使整流变压器的二次侧有适当的相角差。

    三、选用具有三角形接线绕组的三相变压器。

    当变压器有三角形接线绕组时,它提供包括3次谐波电流及其奇数倍谐波的零序电流通路,使这些谐波电流在三角形绕组内被短路,从而使变压器馈进給配电网络的谐波短路含量明显减少。

    四、在补偿电容器回路中串联一组电抗器。

    在未加Xc前,略去电阻,谐波源In母线处的谐波电压为:Un=Xsn•In;并联了补偿电容器后,则谐波源的输入谐波电抗为:此时谐波电压,注入系统的谐波电流Un,Isn>In,即并联电容器使系统的谐波被放大了。如果对应某次谐波有Xsn-Xcn=0即发生谐波,则其谐波电流、电压都趋于无穷大。为了摆脱这一谐振点,通常在电容器支路串接电抗器,其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下,均使电容器回路的总电抗为感抗而不是容抗,从根本上消除了产生谐波的可能性。

    五、变频器采用进线AC电抗器,出线采用DC电抗器或正弦滤波器。不共用地线,分开供电电源(变频器,受干扰设备分开供电);易受干扰的设备采用隔离电感器供电;变频器出线与进线采用屏蔽线并接地,且分开一定距离;进、出线穿金属管并接地;输出使用四芯电缆(一芯接地),电机外壳接地,变频器单独接地;采用绝缘型电源变压器(中性点不接地);缩短线路长度。

    六、电力线路和通信线路敷设。

    尽量将通信线路远离电力线路,电源线和信号线单独敷设,避免交叉,不能避免时必须垂直交叉,绝对不能平行敷设;信号线屏蔽层不接到电机或变频器的地,而应该接到控制线路的公共端;必要时可采用零序电抗器、电涌吸收器、电涌抑制器,输入抑制电抗器;使用绞线布线。

    七、设置无源滤波器。

    无源滤波器利用电路的谐振原理,即当发生某次谐波的谐振时,装置对该次谐波形成低阻通路,而达到滤波的目的。在结构上它是由电力电容器、电抗器和电阻经适当组合而成,运行中与谐波源并联,除起滤波外还兼顾无功补偿的需要。无源滤波器结构简单,造价低,运行费用也低,在吸收高次谐波方面效果明显。但由于其结构原理上的原因,在应用中也存在着一些难以克服的缺点:

    (1)抑制较低次谐波的单调谐滤波器只对调谐点的谐波效果明显,而对偏离调谐点的谐波无明显效果,而实际工程设计时考虑设计投资,又不可能靠增加滤波器的方法解决。

    (2)当系统中谐波电流增大时,无源滤波器可能过载,甚至损坏设备。而且滤波效果随系统运行情况而变化,当系统阻抗和频率波动时,滤波效果变差。

    (3)当系统阻抗和频率变化时,可能与系统发生并联谐振,使装置无法运行,甚至使整个滤波系统无法正常运行。

    (4)此外,最重要的无源滤波器只可以过滤一种谐波成分,如果过滤不同谐波,则要分别连接不同的滤波器。

    八、设置有源滤波器。

    有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振。主要问题是成本较高。

    总之,谐波的影响是一种累积效应,比如绝缘老化,运行初期并不明显,但随着运行时间的延续就会显露出来,造成检修周期缩短,电气设备的运行成本显著增加。尤其对DCS通信系统的影响更不能忽视。解决制浆造纸配电系统中的谐波问题,要从工程初期制定合理有效的抑制谐波措施。

责任编辑:张雨

Tel:010-61723640

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