一、目前電能質(zhì)量概況

經(jīng)庫克庫伯電氣技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)查勘及測(cè)量，某水泥有限公司熟料分廠窯頭一段、二段低壓配電系統(tǒng)負(fù)載包含大容量變頻器，正常生產(chǎn)過程中變頻器會(huì)產(chǎn)生大量諧波電流注入電網(wǎng)，會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)及用電設(shè)備造成一定的負(fù)面影響，如干擾通信、縮短電氣設(shè)備的使用壽命、導(dǎo)致線纜發(fā)熱、無功補(bǔ)償電容器擊穿，降低配電系統(tǒng)的安全可靠性等危害。

同時(shí)低壓配電系統(tǒng)中包含大量電動(dòng)機(jī)負(fù)載，正常運(yùn)行時(shí)需要大量無功功率，據(jù)了解，現(xiàn)場(chǎng)電容柜存在電容器老化嚴(yán)重、電抗器運(yùn)行聲音大、接觸器觸點(diǎn)粘連等現(xiàn)象，需要頻繁更換維護(hù)，無功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行中存在安全隱患。

二、項(xiàng)目測(cè)試

1、測(cè)試點(diǎn)：熟料分廠窯頭電氣室，一段二段進(jìn)線母排

2、負(fù)載性質(zhì)分析

產(chǎn)生諧波的主要設(shè)備為大功率變頻器，是典型的非線性設(shè)備，其工作過程會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)母線產(chǎn)生大量諧波電流，大量諧波電流與系統(tǒng)阻抗相互作用又產(chǎn)生較高的諧波電壓。

高諧波電流導(dǎo)致電壓電流波形嚴(yán)重畸變，不但危害客戶連續(xù)供電的可靠性和安全性，而且損耗大量功率，降低了電能質(zhì)量和供電設(shè)備的使用效率。

三、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及分析

1、現(xiàn)場(chǎng)諧波數(shù)據(jù)計(jì)算

計(jì)算公式如下：

其中：Ih為諧波電流值，THDr為諧波電流總畸變率（相對(duì)于總電流），I為負(fù)載總電流值。

經(jīng)過計(jì)算可得諧波電流值如下：

2、無功數(shù)據(jù)計(jì)算

無功補(bǔ)償容量計(jì)算公式如下：

經(jīng)過計(jì)算可得當(dāng)前無功補(bǔ)償容量如下：

四、治理方案及調(diào)整后配置方案

⑴窯頭一段方案配置

方案1：

①控制電柜內(nèi)的溫度，保證電氣元件在正常的溫度下工作；

②建議更換為ABB電容切換專用接觸器；

③統(tǒng)一電抗為線性度1.8倍的7%串聯(lián)電抗器，有效的限制諧波對(duì)電容器的影響；

④將窯頭一段電容補(bǔ)償柜徹底改造，把現(xiàn)有25 KVAR普通型電容器全部改為過電流等級(jí)更高的濾波型CKKB電容器，容量為30KVAR。拆下的25KVAR普通型電容器作為窯頭二段補(bǔ)償柜備件（窯頭一段諧波含量高于二段諧波含量）。

方案2:

在方案1的基礎(chǔ)上增加一套總?cè)萘繛?80KVAR 的有源電力濾波柜，能有效的消除諧波源，對(duì)生產(chǎn)用電設(shè)備進(jìn)行更完善的保護(hù)。

⑵窯頭二段方案配置

方案l:

①控制電柜內(nèi)的溫度，保證電氣元件在正常的溫度下工作；

②建議更換為ABB電容切換專用接觸器；

③統(tǒng)一電抗為線性度1.8倍的7%串聯(lián)電抗器，有效的限制諧波對(duì)電容器的影響；

④逐個(gè)測(cè)量柜內(nèi)各電容器運(yùn)行電流，25KVAR 440V電容器串電抗后實(shí)際運(yùn)行電流約為31 A，如果實(shí)際測(cè)量電流明顯低于31 A，則可判斷此電容器容量衰減嚴(yán)重，則需更換電容器。

方案2:

在方案1的基礎(chǔ)上增加一套總?cè)萘繛?65KVAR 的有源電力濾波柜，能有效的消除諧波源，對(duì)生產(chǎn)用電設(shè)備進(jìn)行更完善的保護(hù)。