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不同电能质量工况下的谐波治理建议

电能质量网谐波治理及无功补偿服务平台  来源:电力设备网  日期:2015-06-05
关键词:电能质量,谐波治理

电能质量综合治理要求把功率因数、谐波、电压瞬变等问题统一考虑,设计治理措施。

因此,针对几种电能质量问题的不同组合情况,对应的合理的治理手段组合也应该不一样,不可能存在对任何情况都适用的组合。

比如,目前的一种流行设计习惯是,以固定调谐补偿作为改善功率因数的措施,以有源滤波作为治理谐波的措施,以一种组合方式应付各种不同情况,就明显不符合综合治理原则。

这里,针对一些比较常见的电能质量问题的情况,提供一些综合治理建议。

1.有大量无功功率存在,没有谐波或者只有极少量谐波的应用情况,适合于使用单纯电容补偿,以改善功率因数。在现在的工业应用环境下,这种情况已经不多。

2.有大量无功功率存在,六脉波设备占总装机容量20%以内,没有或者只有极少量其他类型谐波源的情况,这时适合于采用阻抗比7%的固定调谐补偿措施,在防止谐波放大并且滤除部分谐波的情况下,解决无功补偿问题。

对于低压系统,如果同时有大容量电动机直接启动或者周期性冲击负荷,因此存在较大电压瞬变的情况,固定调谐补偿应采用动态投切或者动-静结合投切方式,以便在改善功率因数的同时缓解电压瞬变。

对于中压系统如果存在需要改善电压瞬变问题,可以把补偿容量的一部分用中压SVC技术代替,其作用相当于低压的动-静结合投切方式。

3.有大量无功功率存在,六脉波设备容量占总装机容量20%至40%,没有或者只有极少量其他类型谐波源的情况,适合于采用阻抗比5.67%的固定调谐补偿措施,在防止谐波放大情况下解决无功补偿问题,同时滤除接近一半的谐波。

对于低压系统,如果同时有大容量电动机直接启动或者周期性冲击负荷,因此存在较大电压瞬变的情况,固定调谐补偿应采用动态投切或者动-静结合投切方式,以便在改善功率因数和抑制谐波畸变的同时缓解电压瞬变。

对于中压系统如果存在需要改善电压瞬变问题,可以把补偿容量的一部分用中压SVC技术代替,其作用相当于低压的动-静结合投切方式。

4.有大量无功功率存在,六脉波设备容量占总装机容量50%及以上,没有或者只有极少量非六脉波谐波源和零序3次谐波源的情况,适合于采用无源滤波技术滤除谐波,同时配合采用阻抗比7%的固定调谐补偿措施,以补偿剩余部分的无功功率。

对于低压系统,如果同时有大容量电动机直接启动或者周期性冲击负荷,因此存在较大电压瞬变的情况,其中的固定调谐补偿应采用动态投切方式,以便在改善功率因数和滤除谐波的同时缓解电压瞬变,由于此时需要的固定调谐补偿容量因为无源滤波技术具有的补偿能力而明显减小,所以不适合再采用动-静结合投切方式。

和无源滤波配合时,固定调谐补偿的容量,应该按达到目标功率因数需要的补偿容量,扣除无源滤波的补偿能力以后设计。

对于中压系统如果存在需要改善电压瞬变问题,可以用中压SVC技术代替无源滤波技术,这时SVC技术既起到滤波作用,同时又相当于动态投切补偿,与固定调谐补偿措施组成类似于低压系统的动-静结合投切方式。

5.有大量无功功率存在,同时存在大量或者较大数量的非六脉波型变化谐波源的情况,适合于采用有源滤波技术滤除谐波,同时配合采用固定调谐补偿措施以补偿无功功率,阻抗比可选用14%、12.5%或者7%,不适合选用5.67%阻抗比,以避免有源滤波和固定调谐补偿之间发生阻抗冲突。由于有源滤波技术能够缓解电压瞬变问题,此时固定调谐补偿一般不用考虑动态投切。

和有源滤波配合时,固定调谐补偿的容量应该按达到目标功率因数需要的全补偿容量考虑。

对于中压系统,可用SVC技术代替有源滤波技术。

这种应用情况对应于有短路电弧炉一类特殊负荷存在的场合。

6.有大量无功功率存在,同时存在大量或者较大数量的3次零序谐波源的情况,适合于采用四线制有源滤波技术滤除谐波,同时配合采用固定调谐补偿措施以补偿无功功率,阻抗比可选用14%、12.5%或者7%,不适合选用5.67%阻抗比,以避免有源滤波和固定调谐补偿之间发生阻抗冲突。由于有源滤波技术能够缓解电压瞬变问题,此时固定调谐补偿一般不用考虑动态投切。

中压系统中一般不会出现这种情况。

这种应用情况对应于有大量非线性单相负荷存在的场合。

7.无功负荷较低,系统原始功率因数较高,但又存在较大谐波量的场合,不论谐波源是什么类型,都不适合采用调谐式滤波,这种情况适合单独采用有源滤波措施解决谐波问题,并且同时缓解电压瞬变。

如果其中包含较多的单相非线性设备,则应该选择四线制有源滤波设备。

8.高压系统一般不会直接为用电设备供电,而是为中压系统馈电,因此通常不承担谐波和电压瞬变的治理,仅采用固定调谐补偿治理功率因数问题即可。

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