《電子技術(shù)應用》
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需要提高供配電系統(tǒng)質(zhì)量 試試這些措施

2018-09-19

  為了控制諧波的泛濫,、凈化供配電系統(tǒng)波形,,提高供配電系統(tǒng)電能質(zhì)量和效率,國家已頒布了電能質(zhì)量的國家標準:《電能質(zhì)量—公用電網(wǎng)諧波》(GB/T14549-93),;《供電電壓允許偏差》(GB12325-90),;《三相電壓允許不平衡度》(GB/T15543-95),;《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》(GB/T15945-95);《電壓允許波動和閃變》(GB12326-90),。

  根據(jù)制漿造紙企業(yè)的特點,,有許多不同方法可抑制諧波引起的危害。

  一,、各類大功率非線性用電設備變壓器由短路容量較大的配電網(wǎng)供電,。

  二、對大功率變流設備應采取下列措施:

 ?。?)提高整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)和增加整流器的整流脈沖數(shù),。高次諧波電流與整流相數(shù)密切相關,即相數(shù)增多,,高次諧波的最低次數(shù)變高,,則諧波電流幅值變小。一般可控硅整流裝置多為6相,,為了降低高次諧波電流,,可以改用12相或36相。當采用12相整流時,,高次諧波電流只約占全電流的1%,,危害性大大降低。

 ?。?)當兩臺以上整流變壓器由同一段母線供電時,,可將整流變壓器一次側(cè)繞組分別交替接成Y型和△形,這就可使5次,、7次諧波相互抵消,,而只需考慮11次,、13次諧波的影響,由于頻次高,、波幅值小,,所以危害性減小。

 ?。?)設置多臺相數(shù)相同的整流裝置,,使整流變壓器的二次側(cè)有適當?shù)南嘟遣睢?/p>

  三、選用具有三角形接線繞組的三相變壓器,。

  當變壓器有三角形接線繞組時,,它提供包括3次諧波電流及其奇數(shù)倍諧波的零序電流通路,使這些諧波電流在三角形繞組內(nèi)被短路,,從而使變壓器饋進給配電網(wǎng)絡的諧波短路含量明顯減少,。

  四、在補償電容器回路中串聯(lián)一組電抗器,。

  在未加Xc前,,略去電阻,諧波源In母線處的諧波電壓為:Un=Xsn?In,;并聯(lián)了補償電容器后,,則諧波源的輸入諧波電抗為:此時諧波電壓,注入系統(tǒng)的諧波電流Un,Isn>In,,即并聯(lián)電容器使系統(tǒng)的諧波被放大了,。如果對應某次諧波有Xsn-Xcn=0即發(fā)生諧波,則其諧波電流,、電壓都趨于無窮大,。為了擺脫這一諧振點,,通常在電容器支路串接電抗器,,其感抗值的選擇應使在可能產(chǎn)生的任何諧波下,均使電容器回路的總電抗為感抗而不是容抗,,從根本上消除了產(chǎn)生諧波的可能性,。

  五、變頻器采用進線AC電抗器,,出線采用DC電抗器或正弦濾波器,。

  不共用地線,分開供電電源(變頻器,,受干擾設備分開供電),;易受干擾的設備采用隔離電感器供電;變頻器出線與進線采用屏蔽線并接地,,且分開一定距離,;進,、出線穿金屬管并接地;輸出使用四芯電纜(一芯接地),,電機外殼接地,,變頻器單獨接地;采用絕緣型電源變壓器(中性點不接地),;縮短線路長度,。

  六、電力線路和通信線路敷設,。

  盡量將通信線路遠離電力線路,,電源線和信號線單獨敷設,避免交叉,,不能避免時必須垂直交叉,,絕對不能平行敷設;信號線屏蔽層不接到電機或變頻器的地,,而應該接到控制線路的公共端,;必要時可采用零序電抗器、電涌吸收器,、電涌抑制器,,輸入抑制電抗器;使用絞線布線,。

  七,、設置無源濾波器。

  無源濾波器利用電路的諧振原理,,即當發(fā)生某次諧波的諧振時,,裝置對該次諧波形成低阻通路,而達到濾波的目的,。在結(jié)構(gòu)上它是由電力電容器,、電抗器和電阻經(jīng)適當組合而成,運行中與諧波源并聯(lián),,除起濾波外還兼顧無功補償?shù)男枰?。無源濾波器結(jié)構(gòu)簡單,造價低,,運行費用也低,,在吸收高次諧波方面效果明顯。但由于其結(jié)構(gòu)原理上的原因,,在應用中也存在著一些難以克服的缺點:

 ?。?)抑制較低次諧波的單調(diào)諧濾波器只對調(diào)諧點的諧波效果明顯,而對偏離調(diào)諧點的諧波無明顯效果,,而實際工程設計時考慮設計投資,,又不可能靠增加濾波器的方法解決,。

  (2)當系統(tǒng)中諧波電流增大時,,無源濾波器可能過載,,甚至損壞設備。而且濾波效果隨系統(tǒng)運行情況而變化,,當系統(tǒng)阻抗和頻率波動時,,濾波效果變差。

 ?。?)當系統(tǒng)阻抗和頻率變化時,,可能與系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振,使裝置無法運行,,甚至使整個濾波系統(tǒng)無法正常運行,。

  (4)此外,,最重要的無源濾波器只可以過濾一種諧波成分,,如果過濾不同諧波,則要分別連接不同的濾波器,。

  八,、設置有源濾波器。

  有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波,、補償無功的新型電力電子裝置,,它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進行補償,之所以稱為有源,,顧名思義該裝置需要提供電源,,其應用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補償方法的缺點(傳統(tǒng)的只能固定補償),實現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補償,,而且可以既補諧波又補無功,;三相電路瞬時無功功率理論是APF發(fā)展的主要基礎理論;APF有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種,,前者用的多,;并聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波,,串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題,。有源濾波器同無源濾波器比較,治理效果好,,主要可以同時濾除多次及高次諧波,,不會引起諧振。主要問題是成本較高,。

  總之,,諧波的影響是一種累積效應,,比如絕緣老化,運行初期并不明顯,,但隨著運行時間的延續(xù)就會顯露出來,,造成檢修周期縮短,電氣設備的運行成本顯著增加,。尤其對DCS通信系統(tǒng)的影響更不能忽視,。解決制漿造紙配電系統(tǒng)中的諧波問題,要從工程初期制定合理有效的抑制諧波措施,。


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