電能質(zhì)量產(chǎn)品介紹與案例分析

2021電能質(zhì)量事業(yè)部朱小芳2021年2月電能質(zhì)量產(chǎn)品介紹與案例分析近年來(lái)，無(wú)功補(bǔ)償和諧波問(wèn)題成為電能質(zhì)量中十分棘手的問(wèn)題，對(duì)電力系統(tǒng)的危害也是被大家廣泛認(rèn)知，國(guó)家和地方也相繼出臺(tái)了很多相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，由于電能質(zhì)量問(wèn)題的復(fù)雜特殊性，我司作為優(yōu)質(zhì)電能質(zhì)量產(chǎn)品供給商，也是積極投入研發(fā)出各類(lèi)治理產(chǎn)品，制定各類(lèi)解決方案，為電力系統(tǒng)保駕護(hù)航！前言目錄03010204電能質(zhì)量問(wèn)題概述產(chǎn)品介紹案例分析歸納總結(jié)第一局部電能質(zhì)量問(wèn)題PART01※無(wú)功補(bǔ)償※諧波治理01無(wú)功補(bǔ)償意義？降低變壓器輸出無(wú)功功率，減少電網(wǎng)運(yùn)行電流降低變壓器和電纜的損耗，節(jié)能明顯提高電網(wǎng)的功率因素，防止用電罰款提高變壓器的利用率，輸出更多的有功功率減少配電系統(tǒng)中的壓降，提高用戶端電壓12345PF電費(fèi)單構(gòu)成按月用電量來(lái)收費(fèi)；電度電費(fèi)低于當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)，加收電費(fèi)；高于當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)，減少電費(fèi)；獎(jiǎng)的少，罰的多！功率因素調(diào)整電費(fèi)按變壓器容量構(gòu)成，比如變壓器容量1000KVA，基本電費(fèi)電價(jià)18元/KVA，基本電費(fèi)為18000元；基本電費(fèi)功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)方法關(guān)于頒發(fā)?功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)方法?的通知水利水電部、國(guó)家物價(jià)局文件-〔83〕水電財(cái)字第215號(hào)電費(fèi)減收〔獎(jiǎng)勵(lì)〕電費(fèi)增收〔懲罰〕以0.9為標(biāo)準(zhǔn)值的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)表無(wú)功補(bǔ)償原理無(wú)功電流有功電流無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品介紹ANSVC系列采用散件組成方案，主要以電容、電抗、投切開(kāi)關(guān)、控制器等組成。性?xún)r(jià)比高，適合大容量場(chǎng)合。AZC系列智能電容器采用晶閘管復(fù)合開(kāi)關(guān)投切，最正確投切點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)弧通斷；完善的保護(hù)功能，集成在一個(gè)模塊內(nèi)，安裝方便。在AZC根底上，串接適宜電抗率〔7%適用于5/7次以上諧波環(huán)境，14%適用于3/5/7次以上諧波環(huán)境〕的電抗，可有效抑制諧波，防止諧振放大諧波，保護(hù)電容柜本身壽命。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)-1~+1無(wú)級(jí)可調(diào)，不受諧波諧振等影響，精確補(bǔ)償。AZCL系列智能電容器AZC系列智能電容器ANSVC系列無(wú)功功率補(bǔ)償裝置ANSVG靜止無(wú)功發(fā)生器上圖參考1靜止無(wú)功補(bǔ)償2動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償ANSVG優(yōu)勢(shì)通過(guò)相關(guān)實(shí)例總結(jié)如下：1、ANSVG相應(yīng)時(shí)間快，遇到無(wú)功波動(dòng)頻繁的負(fù)載，傳統(tǒng)SVC投切速度跟不上，易出現(xiàn)欠補(bǔ)或過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象；2、諧波電流較大導(dǎo)致THDu較高，導(dǎo)致傳統(tǒng)SVC不能正常投入，甚至燒毀內(nèi)部元器件等；3、負(fù)載三相不平衡，傳統(tǒng)SVC配置不合理時(shí)無(wú)法有效補(bǔ)償及調(diào)節(jié)；4、光伏末端并網(wǎng)，SVC控制器無(wú)法判斷方向?qū)е耂VC無(wú)法正常投入，功率因數(shù)極低，造成罰款；以上工況傳統(tǒng)SVC補(bǔ)償不能適用或者效果很差，而SVG可以適用上述工況，是目前最正確的無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品。無(wú)功補(bǔ)償容量選型新建工程：根據(jù)變壓器容量選擇，約占變壓器容量的30%~40%；例：某工程供電變壓器為1600KVA，前期上圖設(shè)計(jì)容量約為480~560Kvar。后期改造工程：目標(biāo)功率因數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際功率因數(shù)懸殊，造成無(wú)功補(bǔ)償不達(dá)標(biāo)時(shí)，進(jìn)行無(wú)功增容，很據(jù)公式，來(lái)計(jì)算補(bǔ)償容量；其中：QC表示欲補(bǔ)償電容器容量，單位Kvar；PL表示有功功率，單位KW；φ1、φ2分別表示補(bǔ)償前后的功率因數(shù)角；例：某工程主要負(fù)載為電機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)工況總PL為676.4KW，補(bǔ)償前功率因數(shù)為0.84，目標(biāo)功率因數(shù)為0.95，根據(jù)公式215Kvar，也即每個(gè)月無(wú)功缺額為215Kvar，從而根據(jù)安裝容量進(jìn)行換算留一定的余量進(jìn)行選型。.3C認(rèn)證非線性負(fù)載線性負(fù)載UI線性負(fù)載UI基波3次諧波5次諧波7次諧波9次諧波諧波來(lái)源諧波危害電纜：損耗、溫升、絕緣變壓器：損耗、溫升、噪聲帶來(lái)諧波電壓：整流設(shè)備故障、誤觸發(fā)、控制器故障重要設(shè)備用電受到影響☆與補(bǔ)償電容發(fā)生諧振，電容經(jīng)常損壞，功率因數(shù)補(bǔ)償不達(dá)標(biāo)諧波治理與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)〔1)公用電網(wǎng)諧波電壓限值公用電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)限值(95%概率大值)(2)注入公共連接點(diǎn)的諧波電流限值第二局部諧波產(chǎn)品介紹PART02※ANAPF有源電力濾波器※ANHPD諧波保護(hù)器02※ANHF諧波濾波器※ANTSF型動(dòng)態(tài)濾涉及無(wú)功補(bǔ)償裝置ANAPF有源濾波器原理-∑ihiS=(iLj+∑ih)+(-∑ih)=+電源非線性負(fù)載ISILILj∑ihANAPF濾波器ANAPF尺寸型號(hào)說(shuō)明ANAPF安裝說(shuō)明1lA、B、C、N主線，連接至接線端子〔主線路輸入端〕2lPE接地線，連接至接地端子或接地銅排3lCT接線端子，連接至電流信號(hào)端子〔電流互感器輸入端〕4l光纖頭T1、R1，連接至對(duì)應(yīng)并機(jī)模塊光纖頭ANAPF整柜展示ANAPF壁掛安裝展示ANAPF容量選型所需補(bǔ)償電流估算的本質(zhì)就是要計(jì)算出負(fù)載運(yùn)行時(shí)的實(shí)際諧波電流是多少

負(fù)載諧波電流畸變率（THDi）由選型手冊(cè)推薦值或電能質(zhì)量分析儀測(cè)量獲得ANAPF容量選型Ih=249*30.4%=75.696AANAPF相關(guān)證書(shū)型式檢驗(yàn)報(bào)告歐洲機(jī)構(gòu)頒發(fā)CE認(rèn)證ANAPF型式報(bào)告參數(shù)解析總諧波補(bǔ)償率響應(yīng)時(shí)間整機(jī)效率ANHPD諧波保護(hù)器ANHPD型號(hào)與尺寸說(shuō)明126*105*80mm〔W*D*H〕，35mm導(dǎo)軌安裝ANHPD安裝方式ANHPD300接線示意ANHPD100接線示意A相接V1、B相接V2、C相接V3、N相接VN，其中A相、B相、C相和諧波保護(hù)器之間均需加一個(gè)16A的斷路器A相接VL、N相接VN，同樣A相和諧波保護(hù)器之間需加一個(gè)16A的斷路器。〔斷路器必須加〕ANHPD應(yīng)用ANHPD300諧波保護(hù)器解決了設(shè)備遇到的以下問(wèn)題◆計(jì)算機(jī)電子設(shè)備、PLC、電機(jī)、電器等芯片死機(jī)，壽命大幅縮水?！綦娫磧艋?、可以消除浪涌、尖峰電壓、電路噪音和靜電等干擾?！羝聊活l閃◆燈光頻閃◆數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)堵塞◆特殊〔長(zhǎng)〕線路或投切重負(fù)載時(shí)的問(wèn)題◆保護(hù)裝置的誤跳閘◆由于電能質(zhì)量惡劣，導(dǎo)致用電裝置電能利用效率降低，用電量增加，造成不必要的電費(fèi)支出。ANHF諧波濾波器利用高階濾波器的設(shè)計(jì)原理，選用高性能的濾波電容器串聯(lián)電抗器，組合成濾波補(bǔ)償系統(tǒng)，在補(bǔ)償無(wú)功功率的同時(shí)，把系統(tǒng)電流中的諧波分量補(bǔ)償?shù)?，?shí)現(xiàn)了將動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償和諧波濾波功能合二為一，通常跟工業(yè)變頻器配套使用，用于快速跟隨負(fù)荷變化，抑制電流波動(dòng)，吸收電網(wǎng)諧波和提高電力利用效率，也被稱(chēng)之為“變頻器伴侶〞。根本原理ANTSF型動(dòng)態(tài)濾涉及無(wú)功補(bǔ)償裝置ANTSF案例介紹4臺(tái)1250kW直流電機(jī)為軋輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)，額定電壓為660V。4臺(tái)1000kW直流電機(jī)為卷取機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，額定電壓660V。1臺(tái)850kW直流電機(jī)為開(kāi)卷機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，額定電壓為660V。諧波源分析-主軋機(jī)電壓電流有功無(wú)功電流諧波源分析-主軋機(jī)電壓：電壓基本穩(wěn)定，無(wú)劇烈電壓陷落及提升現(xiàn)象，波動(dòng)維持在±5%之內(nèi)，但由于諧波含量較大，波形畸變嚴(yán)重，電壓總畸變率達(dá)到了11.79%。電流：電流變化非常大，在軋制過(guò)程中前幾道負(fù)荷很重，電流平均為1200A以上，最大電流達(dá)到1489A，后幾道電流較小，平均為886A左右。有功：在每一軋制道次中，由于壓下量固定，有功完全符合軋制工藝要求，基本穩(wěn)定。無(wú)功：無(wú)功量大于有功量，功率因數(shù)過(guò)低。軋制過(guò)程中前幾道平均無(wú)功量為1050kVar，最大無(wú)功1394kVar；后幾道平均為729kVar。功率因數(shù)：在軋制過(guò)程中功率因數(shù)根本穩(wěn)定在0.6左右。諧波電壓：諧波電壓主要為特征次諧波，即5、7、11、13次，5次電壓值達(dá)到50~70V之間。諧波電流：諧波電流5次能到達(dá)400A，占到基波電流的35%。諧波源分析-卷取機(jī)電壓電流有功無(wú)功電流諧波源分析-卷取機(jī)電壓：電壓基本穩(wěn)定，無(wú)劇烈電壓陷落及提升現(xiàn)象，波動(dòng)維持在±5%之內(nèi)，諧波含量較主軋機(jī)更大，，電壓總畸變率達(dá)到了14.42%。電流：電流隨主軋機(jī)的壓下量變化，由于存在逆變制動(dòng)過(guò)程，電流與電壓有不同相位的時(shí)段。波形畸變更為嚴(yán)重。有功：當(dāng)卷取機(jī)用電時(shí)，消耗有功，當(dāng)處于反向制動(dòng)時(shí)又向系統(tǒng)反送有功，在整流變中與另一繞組電機(jī)消耗的有功抵消，大約剩余30%。無(wú)功：無(wú)功量很大，在整個(gè)過(guò)程中占的比重更大，所以功率因數(shù)更低，由于無(wú)功在變壓器中無(wú)法抵消，使得整流變高壓側(cè)功率因數(shù)更低，幾乎低于0.1功率因數(shù)：由于卷取機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)劇烈變化，功率因數(shù)很低，而且變化劇烈。諧波電壓：諧波電壓主要為特征次諧波，即5、7、11、13次，5次電壓值達(dá)到50~70V之間。諧波電流：諧波電流5次能到達(dá)242A，占到基波電流的50%?？紤]諧波次數(shù)為：5次、7次、11次目標(biāo)功率因數(shù)為：0.92自然功率因數(shù)為：主軋0.6卷取0.3有功功率：按實(shí)際運(yùn)行情況取有效值補(bǔ)償容量確定原那么：按最低功率因數(shù)不低于0.9，取最正確平衡點(diǎn)。ANTSF方案確定1450軋機(jī)總安裝容量為：10800kVar。其中基波出力：主軋1000kVar，卷取800kVar。

主軋濾波器4面柜/套，共4套柜體尺寸：2200×1000×1000DW17開(kāi)關(guān)進(jìn)線柜濾波柜濾波柜濾波柜5次濾波器450kVar7次濾波器360kVar精補(bǔ)回路290kVar精補(bǔ)回路1180kVar11次濾波器360kVar卷取濾波器3面柜/套，共4套柜體尺寸：2200×1000×1000DW17開(kāi)關(guān)進(jìn)線柜濾波柜濾波柜7次濾波器270kVar5次濾波器225kVar11次濾波器360kVar精補(bǔ)1，120kVar精補(bǔ)2，60kVar5次濾波器225kVar軋機(jī)濾波裝置安裝效果圖第三局部應(yīng)用案例介紹PART0303ANAPF治理效果ANAPF治理效果ANAPF治理效果ANHF治理效果第四局部