[行业技术文章]谈高次谐波整治
更新：2013-01-24
李卫东广电团体中山供电分公司(528400)
由于谐波干扰，许多用户的无功抵偿电容器难以正常使用，损坏率高，为此我们选择中山市的用电年夜户进行试点展开谐波整治。
某厂的生产工艺是采用高频焊管、整流装备等，这些用电装备都发生高次谐波污染电网。该厂由于高次谐波影响，功率因数低于0.9，投进电容器时电容器轻易烧毁，用电装备和变压器轻易发烧，消耗电能，电费支出很年夜。
1 谐波测试
(1)运行方式和丈方式：
该厂装有4台变压器，其中谐波源主要在2#、3#、4#变压器，变压器容划分为：1250kVA、1600kVA、1600kVA，选择谐波源较多的4＃变压器0.4kV侧总出线上进行电压、电流丈。
(2)丈成效：
在正常运行情况下(即抵偿电容投进运行)，4＃变压器5、7、11次谐波电流跨越国家尺度，而抵偿电容退出运行时，4#变压器0.4kV侧谐波电流年夜年夜下降，从两种运行方式对比可看出，该厂抵偿电容投进运行后对谐波电流起放年夜作用，致使电压、电流波形畸变严重。此次丈时，4＃主变只有50％左右的负荷，现实谐波值可能比丈值要年夜。
(3)制定对策：
针对该厂高频焊管和整流装备发生的高次谐波跨越国家尺度，污染电网，为此设计了一套滤波抵偿装配使高次谐波不跨越国家尺度，到达了降损节能。滤波装配的设计方案见表1。
表1 4#变滤波抵偿装配设计方案
| 参数 | 支路 |
| | 5支路 |
| 额定电压(kV) | 0.4 |
| 运行相电压(kV) | 0.23 |
| 年夜支路电流(A) | 480 |
| 无功抵偿功率(kvar) | 320 |
| 滤波效果 | 80 |
| 电路综合谐振点 | 4.8 |
| 调谐系数 | Q=20 |
| 电容器 | 额定容(kvar) | 504 |
| 电抗器 | 额定电流(A) | 600 |
| 电感值(H) | 6.8E-5 |
(4)滤波装配安装后，经调试测出数据见表2：
表2 4#变0.4kV倒负荷总进线各项电能参数
| 记实 | 参数 |
电压
(kV) | 电流
(kA) | 有功功率(kW) | 无功功率(kvar) | 视在功率(kvar) | 功率因数(cosφ) |
滤波抵偿装配投进
(单相) | 0.234 | 0.78 | 177.3 | 41.6 | 182 | 0.974 |
滤波抵偿装配退出
(单相) | 0.234 | 1.11 | 216 | 142.8 | 256 | 0.834 |
从表2可知，在未投运滤波抵偿装配情况下，要获得216kW有功功率，则需要256kVA视在功率，同等平均有功负荷216kW，投进滤波抵偿装配后，单相可节省平均容ΔS=34kVA，三相共节省平均容102kVA
2 效果检查
自从滤波抵偿装配安装投运以来，经过频频测试，证实滤波抵偿装配效果较着，浮现有以下几个方面：
(1)吸收整流装备发生的年夜部门高次谐波电流，使之合适国家尺度，年夜年夜削减对电网污染。
4＃变压器0.4kV侧投进滤波抵偿装配后，注进系统谐波电流值：5次从23.8A降至12.1A，7次从23.8A降至12.1A，11次从35.8A降至12.1A，13次从47.6A降至24A。
(2)投进滤波抵偿装配后，可以提高功率因数，提高供电装备哄骗率，增容降损。
4＃变压器的功率因数由0.834提升至0.974，满负荷时用户可节省变压器容102kVA，相当于增容了102kVA。
(3)下降能耗，勤俭用电。
从统计可知，投进滤波抵偿装配后可节电5.86kWh/t，按4＃变压器生产线年产2万t计较，一年可节电117200kWh。
由于使用滤波抵偿装配，能取得较好的社会和经济效益，我们将在该厂2＃、3＃变压器低压侧安装滤波抵偿装配，而且对有谐波源的用户年夜力推行，对高次谐波超标的用户实行限日整治，要求安装滤波抵偿装配。