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案例详情：

某金属制品有限公司是专业生产热轧钢的专业厂家，生产线主要设备为大型直流电机，直流电机整流属于典型谐波源，产生大量谐波，造成补偿电容器无法正常投入运行且电容器再投入后造成谐波放大，用电设备运转故障率高，电容器经常烧毁，功率因数仅为0.65，每月产生无功罚款近3万元，变压器温度在夏季达72度，造成电能浪费，寿命缩短。

 

现场测量：

污的软件免费下载电气非常重视这一问题，派遣技术人员到场勘察发现，公司由一路10KV进线，厂内安装2000KVA整流变压器2台，电压等级为0.4KV，2台整流变压器分别带2条轧钢生产线，其主要负荷为6脉动整流，整流设备在工作中在把交流变为直流的同时产生大量的谐波，属典型谐波源；直流电机在工作过程中，产生大量的谐波，针对测试及计算结果，特征谐波主要以5次、7次，谐波电流比较大，电压电流畸变严重。

 

谐波电流注入电网，在电网阻抗上产生谐波电压，引起电网电压电流畸变，影响供电质量及运行安全，使线路损耗及电压偏移增加，对电网和工厂本身电气设备均会产生不良的影响。

 

治理方案确定：

1、 治理目标

根据企业实际情况，污的软件免费下载电气针对热轧钢生产线谐波治理设计了整套滤波方案，综合考虑负荷功率因数、谐波吸收和背景谐波，在企业2台变压器2000KVA低压侧各安装一套谐波滤波装置对谐波进行治理，原有电容补偿柜退出运行。  

 

在0.4KV系统运行方式下，滤波设备投运后，滤波器吸收点处某次谐波的幅值及含有量都有大幅度下降，功率因数0.95以上；且不因为投入滤波装置而引起某次谐波的谐振或谐振过电压、过电流。

 

2、方案确定

由于直流电机在工作过程中谐波较大，如5次谐波达到了基波电流的21%，对电网、设备本身和其它用户都造成了不同程度的影响。另外，考虑设备的功率因数特点，在设计时要做到谐波消除补偿无功提高功率因数等。

 

针对设备的特性本方案采用滤波兼无功补偿的方式，它的主要作用：改善供电系统的稳定性；抑制谐波电流以减少谐波造成的危害，提高功率因数。

 

热轧钢生产线工作过程负荷变化比较频繁，谐波含量大，功率因数特别低。从测试数据看主要谐波成分是5次 、7次其中以5次谐波为最大，电压畸变严重。综上因素考虑滤波装置设计5次、7次两条LC滤波主吸收支路及10条精补滤波之路，吸收5、7次及以上次数的谐波同时补充功率无功提高功率因数。

 

方案采用先进MCU为核心元件核心的功率因数控制器，主回路采用电力半导体晶闸管无触点污污视频在线看入口投切滤波支路的控制方式，自动投切，可以连续频繁投切滤波补偿支路，而不影响污污视频在线看入口和电容器的寿命。

 

补偿效果：

1、滤波补偿装置投入运行，自动跟踪轧钢生产线的各种负载设备变化，使各次谐波得到有效滤除。

 

2、未治理前电压总畸变率(THD)严重超出国标5%的限值要求。经治理, 电压总畸变率(THD)从原来的9.8%,降止2.1%,各次谐波都符合国标GB/T 14549-93《电能质量 公用电网谐波》标准要求。

 

3、经治理谐波电流都得到有效改善，未投入5、7、11次的谐波电流都严重超标，投入后超标的各次谐波电流吸收率都大于85%以上，符合设备设计要求。

 

4、滤波装置投入后系统的功率因数得到大幅提高，供电系统从原来的0.65左右提到0.97,有功功率、视在功率、无功功率都得到改善，有效降低用电设备和供电线路的损耗。

 

5、谐波治理后变压器温度由原来的72度降低到48度，节省了大量电能，变压器使用寿命延长。

 

6、通过治理后有效改善了轧钢生产线的供电电能质量，提高了直流电机电源的利用效率,有利于系统的长期安全、经济运行,产生更好的经济效益。

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