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660V无功补偿成套装置660V中频炉谐波治理660V滤波补偿柜660V滤波柜660V低压无功补偿柜ZRTBBL
所属分类:谐波治理装置

660V无功补偿成套装置660V中频炉谐波治理660V滤波补偿柜660V滤波柜660V低压无功补偿柜ZRTBBL  NRTBBL

系统电压等级:0.4KV-0.55KV-0.66KV-0.69KV-0.75KV-0.96KV-1140KV-3KV-6KV-10KV-15KV-20KV-30KV-35KV-66KV-110KV

谐波滤除装置是专用于低压电网3次、5次、7次、11次、13次及以上的谐波无源滤波装置。适用于中频冶炼、变频、轧钢、整流设备等的环境。该装置采用了电感和电容器组成串联谐振吸收回路,有效的将负载产生的谐波加以吸收,从而避免将谐波电流返送到电力变压器,大大降低电网的谐波量,同时有利于用户电力变压器的运行,降低功耗,提高设备和其它电器组件的可靠性。此外该设备还提供一定容量的无功功率补偿,提高用户负载的运行效率。该装置分综合控制柜和电抗柜,视用户要求不同,配置的滤除谐波次数也不同。通常一套ZRTBBL系统可滤除4种谐波。系统的操作可分自动运行和手动操作。

1.2谐波的基本定义及基础知识

1.2.1领域内关键词语的基本概念

★ 谐波:(harmonic) 对周期性交流信号量进行傅立叶级数分解,得到频率为基波频率大于1的整数倍的分量。我国供电系统频率为50Hz,所以5次谐波的频率为250 Hz。7次谐波的频率为350 Hz。11次谐波的频率为550 Hz,13次谐波的频率为650 Hz。

★ 公共连接点:(PCC)用户接入电网的连接处。

★ 总谐波畸变率:(THD)周期性交流量的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比(用百分数表示)。电压总谐波畸变率以THDU表示,电流总谐波畸变率以THDI表示。

★ 谐波源(harmonic source):向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。

★ 感性无功:电动机,变压器在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率叫感性无功功率。

★ 容性无功电容器在交流电网中接通时在一个周期内,上半周期的充电功率和下半周期的放电功率相等,不消耗能量,这种充放电功率叫容性无功功率。

★ 功率因数:有功功率与视在功率的比值称为功率数。

★ 功率因数调整电费:实行两部分电价制度的用电企业,供电部门根据用户平均功率因数而加收或减免的电费,称为功率因数调整电费

1.2.2谐波的产生和危害

● 谐波的产生

谐波主要是由于大容量整流或换流设备以及其它非线性负荷,导致电流波形畸变造成的。我们对这些畸的变交流量进行傅立叶级数分解,即可得到50Hz的基波分量和频率为基波分量整数倍的谐波分量。

● 谐波的危害

    ★ 影响供电系统的稳定运行:供配电系统中的电力线路与电力变压器,一般采用电磁继电器,感应式继电器或新式微机保护进行检测保护,在系统中这些属于敏感元件,继电器受到高次谐波的影响容易产生误动作,微机保护由于采用了整流采样电路,也及易受到谐波的影响导致误动或拒动,这样谐波严重威胁供电系统的稳定与安全运行。

★ 影响电网的质量:高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变,另外相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率和无功功率,从而降低电网电压,增加电路损耗,浪费电网容量。

    ★ 影响供电系统的无功补偿设备:供电系统变电站均有无功补偿设备,当谐波注入电网时容易造成高压电容过电流和过负荷,使电容异常发热:另外谐波的存在还会加快电容器绝缘介质的老化,缩短电容的使用寿命。

★ 影响电力变压器的使用:谐波的存在会使电力变压器的铜损和铁损增加,直接影响变压器的使用效率;还会造成变压器噪声增加,缩短变压器的使用寿命。

  ★ 影响用电设备:谐波的存在会造成异步电机电动机效率下降,噪声增大;使低压开关设备产生误动作;对工业企业自动化的正常通讯造成干扰,影响电力电子计量设备的准确性。

1.2.3治理谐波及补偿无功功率的重要性

采用专门的滤波装置能够有效的滤除高次谐波,同时向电网提供容性无功功率,其重要性主要表现在以下方面:

    ★ 滤除高次谐波能够定化用电环境,降低视在功率,减少谐波电流在用电设备和输配电设备中的发热,直接节省有功功率;消除由于谐波产生的震动,延长电器的使用寿命;有效的消除对敏感元件的影响。

★ 由于滤波回路是由电抗器和电容器串联形成的,所以在滤波的过程中能向电网注入容性无功,提高了功率因数,这样就能避免供电部门高额的功率因数调整电费,由于无功电流的抵消,也相当于提高了配电设备的容量,减少了线损。无功功率补偿还能提升末端的电网电压,对优化用电环境有很重要的意义。

    在设计滤波器时,首先应满足各种负载水平下对谐波限制的技术要求,然后在次前提下,使滤波器在经济上最为合理。除以上经济分析外,设计滤波器还应注意以下两点:

1)单调滤波器的谐振频率会因电容,电感参数的偏差或变化而改变,电网频率会有一定的波动,这将导致滤波器失谐。设计时应保证在正常是谐的情况下滤波装置仍能满足各项要求。

2)电网阻抗变化对滤波装置尤其是其中的单调谐滤波器的滤波效果有较大影响,而更为严重的是,电网阻抗与滤波装置有发生并联谐振的可能,设计时应充分予以考虑。

谐波治理设备具有动态跟随负荷的变化的特性,能有效提高电网的电能质量、功率因数和节约电能,同时提高整个用电系统运行的可靠性及设备运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,给用户带来明显的经济效益。

 

3.1 系统功能

l 环境温度:-25℃~+55℃,相对湿度不大于90%(25℃)。安装环境:室内,等级要求同配电间

l 补偿系统接入整流变压器的二次侧的中频机开关下端

l 补偿系统能动态跟踪补偿负载无功功率的变化

l 谐波电流平均吸收率达到70%以上,相应次的谐波电压均满足国标GB/T14549-93要求

l 补偿的平均功率因数≥0.95

l 补偿过程中电网电压波动满足国家相关标准要求

l 系统具有以下安全运行措施:

系统:过电压保护、失电压保护、过电流保护、电流速断保护、低电压保护、接地保护、氧化锌避雷器抑制过电流保护、放电电阻放电保护;

电容器:过压、过流、过热保护及缺相保护;

电感(电抗):过流、过热保护。

l 补偿装置系统总功率损耗:P损小于2%Q总(Q总为补偿总量)

l 系统不产生无线电(射频)电磁干扰。

l 运行方式:全自动,连续工作。

l 显示参数:PF,U,I,S,Q,P,工作状态等11种指示。

根据用户提供的现场技术数据、技术要求,以及我公司对谐波数据的估算,结合我公司以往对其它同类型项目的大量设计经验,通过计算、修正及仿真分析,我们确定:采用低压无功补偿技术,在低压侧采用快速接触器投切滤波器组的就地无功补偿兼滤波方式进行治理谐波和补偿功率因数,即采用我司重点新产品的ZRTBBL型低压谐波治理技术方案。

通过以上设计可以得出如下结论:

1、 该装置能有效抑制3、5、7、11次谐波,滤波装置投入后,注入公共连接点的谐波电压及谐波电流均能满足国际限值;

2、 补偿的平均功率因数≥0.95;

3、 补偿过程中电网电压波动满足国家相关标准要求;

4、 采用重点新产品的ZRBBL型低压谐波治理的独有技术,技术先进可靠,能安全、可靠、长期无故障、全自动运行,主要元器件选型合理,且多为知名品牌,性价比突出。

5、 本公司的产品设计、生产、售后服务体系完善,能提供强有力产品保障。

综上所述,该装置能有效抑制谐波,改善用户用电质量,同时,能减少谐波对电网的冲击,有效治理谐波污染,在节能减排过程中,能取得相当的社会效益;由于投入的设备具有一定的节能效果,以及通过无功补偿,提高了功率因数,同时,滤波补偿装置投运后能够缩短中频机冶炼时间,改善产品质量,降低单位产量能耗,投资效益显著。

 


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