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谐波治理先驱
无功补偿先锋

电力补偿电容器
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电力补偿电容器

石油化工行业电能质量解决方案

时间:2018-10-18 | 作者:补偿器

  随着石化企业中的变频器、直流电机、UPS、直流屏、电子整流照明灯具、计算机、DCS等非线性负载的增多,非线性电流注入到电网中,电网中的谐波分量所占比重持续增加,导致了电网的电压畸变、电力电路和母线过热、变压器温升过高、电动机过热及附加转矩、电容器过热与过压、UPS不能正常锁相、继电保护和自动化装置的误动作、干扰通信、电气测量仪表不准确等问题的频繁出现。


一、石化企业中的主要的谐波源
1、干扰源
  具有非线性特性的用电设备就是谐波源,对于石油化工行业来讲,常见的谐波源有:直流电机、变频器、新型LED灯具、不间断电源(UPS)等。非线性功率用电设备产生的谐波电流,一方面导致电压谐波,另一方面会显著地导致电容器组等的过载;
2、受扰源
  石油化工行业中易受谐波影响的电气设备包括:电容器、变压器、电动机、发电机、集中远程控制系统、可控整流器、UPS等。

谐波治理前后效果对比图-绿波杰能

二、石化行业谐波对电气设备的影响
1、对电容器的影响
  导致电容器的工作温度身高、过热、鼓包,加剧电容器绝缘介质的老化速度,降低电容器的使用寿命,致使电容器频繁损毁;
2、对变压器的影响
  可能产生3次谐波谐振,增加变压器的损耗,使其运行可靠性降低;同时,还可能会造成变压器外壳、外层硅钢片及某些紧固件温度升高,进而产生更大的噪声;
  谐波电压在变压器铁芯叠片中产生涡流电流,使其发热、损耗(这部分损耗与引起涡流的谐波电流的频率的平方成正比)增加,进而导致变压器基波负载容量下降;
3、对电动机的影响
  造成电动机的运行温度升高,损耗增大,工作效率降低,震动与噪声问题加剧,使用寿命大幅缩短等;
4、对中性线电缆的影响
  3次谐波及3N次谐波电流在中性线上矢量叠加,因为它们的出现,导致中性线过热,且截面积必须增大,因此需要增加在中性线上的投资;
5、对公用电网和其它系统的影响
  公用电网上的元件会产生附加的损耗,易出现串联谐振及并联谐振;继电保护装置及电气测量仪表等设备会发生误动作,甚至会对邻近的通信系统的稳定性造成干扰。


三、石化设备谐波抑制方法
  谐波不仅仅是评价石化企业的供电质量的一个重要指标,也是评价电力系统供电质量的一个重要指标。根据绿波杰能十数年从事谐波治理及无功补偿的经验,石化设备谐波治理可以从如下几个方面来考虑:
1、减少谐波注入
  从用电设备的角度来讲,通过使用新技术,可以减少谐波源的注入;但这可能会受制于设备自身以及其工作的效率、稳定性和经济性等诸多方面;
2、加装电抗器
  从减少谐波共振放大的角度来讲,可以加装串联失谐电抗器,但使用该方法,谐波滤除效果欠佳;
3、LC无源滤波器
  使用LC无源滤波器治理谐波,该方法是目前使用较为广泛的方法,但可能会存在谐波治理成效达不到预期,还有可能会导致新的问题,比方说导致系统震荡,放大谐波等等,尤其是在找不对供应商的情况下,这种问题尤为突出;

LC滤波器滤波效果对比图

4、有源滤波器
  使用有源滤波器治理谐波,抑制效果比较理想,同时,还能节约材料、能源,是石化设备谐波治理的主要方向,其问题主要是投资成本相对较高;

绿波杰能MLAD-APF有源电力谐波滤波器安装示意图

5、SVC
  在高压母线处并联SVC(静止无功补偿装置),可根据无功功率和谐波分量的大小,智能分组投切,比传统方式更加节能,同时,还能提高电能质量,动态补偿功率因数,也是存在投资较高的问题;

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