1450轧机谐波无功补偿改造方案的应用
杨福存景英霞
（梅山公司冷轧板有限公司南京211165）
摘要：阐述了在35kV/6kV变压器二次侧母线上设置1套共5组谐波无功补偿装置，总补偿容量达到9000kVar后的系统运行现状，分析了目前谐波补偿装置存在的问题，提出了改造方案，达到了理想的效果。
关键词：可逆轧机；谐波；无功补偿；功率因数
Application of Transformation Scheme for Harmonic Reactive Power
Compensation of1450mm Rolling Mill
Yang Fucun Jing Yingxia
（Cold Rolled Plate Company of Meishan Co．，Nanjing211165）Key words：reversing mill；harmonic；reactive power compensation；power factor
南京梅山冷轧板有限公司现有1台容量为12．5MVA（35kV/6kV）主变，6kV母线上主要负荷为1台1450可逆冷轧机组及其配套设备水泵、液压泵站、风机等负荷，其中轧机为非线性负荷，产生大量的谐波，且功率因数偏低。针对可逆轧机负荷变化快和电压波动大的特点，在6kV母线上装设了1套自动控制无功补偿及滤波装置，并在直流传动整流变压器出线760V侧装设了低压动态无功补偿装置。目前补偿设备全部运行，对其系统进行了谐波测试，结果表明谐波电流符合国标限值，功率因数达到要求。
11450轧机谐波无功补偿装置现状
由于1450可逆冷轧机组主负荷电机全部为直流驱动电机，谐波较大，同时兼顾无功功率和功率因数补偿，系统设计时在总降压变压器二次侧，即6kV母线上设置了1套由无锡某公司制造的谐波无功补偿装置，共5组单调谐滤波无功补偿柜，总补偿容量9000kVar，每组分别主要滤除3、5、7、9、11次高次谐波，并兼具无功补偿作用。对投切顺序有严格要求：投运顺序必须按1、2、3、4、5组顺序投入，切除必须按5、4、3、2、1顺序切除（先投后切，后投先切）。
当系统检测到电压明显低于标定值、功率因数偏低时，由控制器发出投运第1组补偿装置信号，送真空高压开关投第1组补偿装置，再检测电压和功率因数，当电压仍明显低于标定值且功率因数偏低时，由控制器发出投运第2组补偿装置信号，送真空高压开关投第2组补偿装置，直到5组全部投完。
由于轧钢类负荷波动较大，电网电压稳定时间较长，从检测电网电压和功率因数开始，到控制器发出投运信号的时间至少需要40s（连续检测40s均电压偏低或功率因数偏低才发出投运1组补偿装置信号）。如果期间电网电压波动明显，则这个时间需更长；投运后电压稳定时间大约为10s；电容切除后需要间隔5min方能再次投运。因此，5组全部投运的时间至少需要4min，全部切除完也需要4min，1个投切周期至少需要9min。
可见，系统设置的谐波无功补偿装置是优先考虑谐波滤除指标，其次是无功补偿指标。为了谐波补偿的安全性，投入的负荷无功补偿容量必须服从谐波补偿的容量和顺序。同时考虑到电网补偿的可靠性，在投运某组滤波补偿装置时需要有足够的系统稳定时间，所以连续检测40s都要补偿时，才能发出控制信号投运1组补偿装置。
2系统目前存在问题
2．1目前的电网供电状况
1）主轧机和卷取电机不运行，只运行供辅设备负荷（大约500kW）时，功率因数只有0．5；投运第1组补偿装置时，功率因数达到－0．5，即过补偿（第1组补偿装置无功补偿容量1400kVar，第2组无功补偿容量1500kVar）。若5组全部投运，则过补更严重，且电网电压可升至6．8kV。该工况运行时间约占50%。
2）正常轧制过程中，若不投运补偿装置，则6 kV母线电压可降低至5．2kV，甚至主电机不能正常启动运行；功率因数最低可降到0．1，平均功率因数为0．34左右，线路损耗和线路压降很大；5组补偿装置全部投运后，电网电压和功率因数可以达到规定要求。
2．2目前设计的轧制节奏和对供电的要求目前要求的轧制节奏为5min左右，在轧制前几道次时，由于板材较厚、较短，轧制节奏会更快些。但在轧制的后几道（第7、8道）时，由于板材被轧制得较长了，所以轧制节奏会稍慢些。由于是往复可逆轧制，因此轧制工艺就要求必须保证在满负荷轧制过程中和停机准备反向轧制的间隙，供电系统的电压都能稳定在6kV左右。供电主变的主要负荷只有该厂的主轧机和卷取电机，开机就是满载，停机就几乎是空载，由于电网较小，所以必须在轧制时全部投运补偿装置，而在停机准备反向轧制的间隙全部切除补偿装置，最好在停机间隙只供辅负荷运行时，做到动态无功补偿，将功率因数稳定地补偿到0．9以上。
2．3目前补偿装置存在的主要问题
2．3．1补偿装置投切节奏与轧制节奏不协调由于轧制节奏为5min，这就要求5组谐波无功补偿装置全部投切1遍的投切周期要小于5min。而由上述介绍可知，由于设计本身的原因，5组谐波无功补偿装置全部投切1遍的投切周期至少需要9min。当投运1组后，就需要系统重新检测电网电压和功率因数，当检测到电压偏低已经稳定38s后，突然由于电网电压波动或干扰，又检测到电压不低了，就又需要至少40s，第2组才能投运，因此实际的补偿装置投切周期可能会远大于9min。当轧制开始时，可能第1道都快轧结束了，需要的几组补偿装置还没有全部投运，致使轧制时电压偏低影响了轧制质量。而在第1道轧制结束后停机准备反向轧制间隙，卷取机负荷已经大大减轻或也已停机，补偿装置就需要切除，否则电压过高会影响设备安全。在轧制第2道时（电机已经启动），就需要再投运补偿装置。由于投运时间较长，在电压未恢复到正常值之前，就必须一直等着而不能开始轧制。因此，设备安装调试以来，一直不能投产，这已严重影响了冷轧厂的生产和效益。尽管电气技术人员已经将补偿装置由切除后到再投运的时间间隔调整到了极限值40s（给切除的电容的放电时间），依然远远不能满足轧制节奏的要求。
2．3．2整流变压器二次侧谐波严重
由于系统谐波源主要为760V侧的可控硅直流调速装置，而在整流变压器一次侧（6kV侧）进行谐波补偿和无功补偿时，固然可以补偿无功和电网电压，也可以消除总降压主变二次侧的绝大部分谐波，不使谐波向上一级主变传送，但所有4个整流变压器二次线圈里的谐波电流却一点也没减少，这大大增加了整流变压器的谐波损耗，也影响了可控硅调速装置的控制精度及稳定性，同时也增大了可控硅调速装置的损耗维护费用。
2．3．3电网平均功率因数偏低
由于同一电网（6kV母线）上稳定负荷很少，变动负荷很大，电网的抗冲击容量和缓冲容量过小，加上变动最频繁的负荷和谐波源都发生在760V侧，因此在其高压侧（6kV侧）进行无功和谐波补偿，而且要动态跟踪负荷变动，在跟踪速度上要完全满足要求是个难度很大的课题。再由于谐波、电压和无功功率是由同一套补偿控制装置同时兼顾补偿的，补偿难度就更大。因此，不但电压不能及时跟踪补偿，严重影响了生产，而且因每月的无功超标所导致的电力罚款也非常得严重。
3改造方案设计思想
1）希望能从满足生产工艺要求出发，做一个较为长远、从根本上解决问题的可行性方案，尽量使原有设备不浪费；同时，期望方案实施时间尽可能短，或分步实施，边生产边施工。
2）由于滤波器的作用是滤除电网中的高次谐波，不论电网中存不存在谐波，都可以投入电
网。当然，投入电网时会同时兼具有一定的无功和电压补偿作用；而无功补偿电力电容器则只具有无功和电压补偿作用，当电网负荷需要多少容性无功，就投入多少容性无功补偿容量，电网负荷不需要时，就必须切除；轧钢负荷是典型的变化频繁的冲击性感性负荷，运行时功率因数很低，必须进行无功补偿；停运时为防止过补偿，又必须切除补偿装置，且由于负荷变动频繁，因此必须实时跟踪负荷变动进行动态连续无功补偿。所以，为了满足生产工艺要求，从根本上解决问题，应该考虑将谐波补偿与无功补偿分开，分别单独进行补偿控制，以实现谐波补偿的安全性和无功电压补偿的实时快速性，从而完全满足单纯冲击性轧钢负荷的供电要求。
3）为了系统的补偿效果最佳，应遵循就地补偿、尽量不使污染扩大的原则。由于谐波源和感性无功均发生在低压侧，为了不使谐波污染向更大的范围扩散，减小污染影响范围，应尽可能在低压侧进行谐波补偿和动态连续无功补偿，以最大限度地降低线路损耗及谐波影响，同时也可获得最快的补偿效果。
4初步方案
根据以上的设计思想与设计原则，系统实现方案主要有以下两种。
4．1方案一
1）原理现有6kV高压侧的谐波补偿装置采用的是真空开关投切方式，而真空开关受投切寿命（次数大约1万次）的限制，不能过于频繁投切，为避免由于干扰而频繁投切，必须设置检测延时（40s）。加上受严格的投切顺序限制，使得原有谐波补偿装置很难满足冲击性负荷可逆轧制下对无功功率补偿的快速性要求。而6kV高压侧又很难实现可控硅无触点投切，所以要保留原有谐波补偿设备，可以将6kV高压侧的谐波补偿装置一直接于电网，这时当负荷较轻或停机时是过补偿的，可在低压侧（760V侧）增加低压连续动态感性无功吸收装置［1］，总补偿容量为4800 kVar。实时检测电网电压和功率因数，控制可控硅的移相控制角，即可控制吸收的感性无功容量，以动态跟随轧机负荷来吸收过补的容性无功功率，使功率因数补偿到感性0．9以上，电网电压补偿到规定值，补偿原理见图1。由于可控硅的开关控制速度很快，所以系统动态响应很快，完全可以满足轧机负荷的动态响应速度要求
。
图1“方案一”补偿原理单线图
2）优点保留了原有谐波补偿装置，使谐波补偿和无功补偿分开控制，便于兼顾满足系统谐波补偿和无功补偿两方面的技术要求；采用可控硅无触点投切方式，响应速度为ms量级，可以满足可逆轧钢对补偿的快速性要求，且不受投切寿命次数的限制，成本低，容易实现；施工容易，调试方便，寿命长。
3）缺点由于是先处于过补状态，再采用感性元件吸收的方式达到动态无功补偿的目的，在轧机不生产状态下就需要很大的感性元件吸收容量，而感性元件的电抗器仍然是有一定损耗的，所以长期来看损耗较大；新增的感性无功补偿装置需较大的占地面积，而且由于低压母线共有7段，每段都需要增设1套动态感性无功连续吸收装置，所以现场需增建安装厂房；由于谐波是靠设在高压侧的谐波补偿装置吸收的，在低压侧产生的谐波电流必然要流经整流变压器和稳定负荷的700kVA变压器，因此丝毫也不能减小变压器的谐波损耗，同时谐波还有可能影响电网的正常安全运行。
4．2方案二
1）原理与方案一类似，保留高压侧的原谐波补偿装置，但由于低压母线有7段，所以方案一中需要7套低压动态感性无功吸收装置。为了减少动态感性无功吸收装置的数量，将感性无功吸收装置也设置在高压6kV侧，这样只需要1 2套补偿装置即可。此时，为了实现快速响应要求，采用了基于可调电压源的混合式动态连续无功补
偿技术。其原理图见图2
。
图2连续动态无功补偿原理图
图2中可调电压源由特制的三相调压源实
现。当需要感性无功时，只要将所有电容器更换为电抗器即可实现感性无功的动态连续调节。由图3可知，当有n 级电容实现总容量为Q 的无功补偿时，可调电压源的容量很小，只需要Q /n 即可
。
图3
Q 1随可变电压源U V 的变化曲线
2）优点可以实现无功功率的集中动态连
续补偿，成本较低，实现容易；占地面积较小；安装调试方便，维护容易。
3）缺点动态响应不如方案一快，而且低压段和整流变压器仍然功率因数较低，无功损耗较
大，同时谐波损耗也较大（与方案一相同）。4．3方案选择
针对以上两种方案的优缺点，从长远角度考虑，为了从根本上解决目前存在的供电问题，使系统配置更加科学合理，按照就地补偿和尽量不使
污染扩大的原则，
在谐波源和感性无功负荷中心进行谐波补偿及动态连续无功补偿。由于谐波源
和感性无功负荷中心均处于低压侧760V 电网母
线，因此，完全可以方便地实现可控硅无触点开关投切，而且不受机械投切寿命的限制，无磨损，动作速度快。
为了兼顾谐波补偿和实时快速跟随轧钢负载的动态无功功率补偿，在低压侧将谐波补偿、电压及无功补偿分开控制，而不是将二者合而为一，避免了由1套补偿装置综合补偿时谐波安全补偿与快速无功动态补偿难以兼顾的矛盾。经过比较，最终选择方案一作为改造实施方案，
改造设备所占用的场地则利用现有传动室中间的空余场地。5
结
语
新增4组共4800kVar 低压自动谐波无功补偿装置后，配合前期高压侧的谐波无功补偿装置，
1450轧机设备运行相对稳定。35kV 母线电压总谐波畸变率低于国标规定标准，注入系统的谐波
电流符合国标限值。功率因数每月都达到0．95以上，符合供电要求，由前期的功率因数不达标罚款改为每月得到供电公司的嘉奖。
参
考
文
献
［1］刘介才．工厂供电．北京：机械工业出版社，1991．
（编辑：马艳）
项目编号：陕西斯瑞工业有限责任公司真空感应中频熔炼炉无功补偿改造项目 编写：王海龙 会审： 审定： 批准： 2013年01月20日
目录1．无功补偿的经济意义 2.公司中频炉的电路分析 3.效益分析 4.中频熔炼电源的改进方案 5.配电室的无功补偿配套方案 6.联系电话
一、无功补偿的原理及经济意义 1.无功补偿的原理 功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率; 不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率 例如磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在纯感元件中作功时,电流超前于电压90度 电流通过元件中作功时,电流滞后电压90度同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角接近0度，也就是尽可能使电压、电流同相位，使电路呈现纯阻性电路的特性。这样电路中电流最小，那么流过整个闭合回路的电路中的损耗最小，负载的转换效率最高，这就是无功补偿的原理，工厂企业的设备主要是各种电机及感性负载具体分析如下： 电机数学模型 以二相导通星形三相六状态为例，为了便于分析，假定： a)三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流、转子磁场分布皆对称； b)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响； c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布； d)磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。 则三相绕组的电压平衡方程可表示为： (1) 式中：为定子相绕组电压(V)；为定子相绕组电流(A)；
波功功率补偿术谐波和无功功率补偿技术 基本原理 基本原 1
目录 第1章绪论 1.1电能质量控制技术简介 谐波与无功简介 第2章谐波和无功功率 2.1谐波和谐波分析 无功功率和功率因数 谐波和无功功率的产生 2.4无功功率的影响和谐波的危害
第1章绪论 1.1电能质量控制技术简介 11 1.2谐波与无功简介 12 3/
111.1 电能质量控制技术简介 电能质量问题 1.1.2电能质量问题的典型危害和影响电能质量控制技术分类 1.1.4电力电子技术与电力系统、电能质量 控制的关系 1.1.5用于电能质量控制的新型电力电子装置用能质控制新力子装 4/
111 1.1.1 电能质量问题z 频率的问题z 幅值的问题 –稳态过电压、欠电压及电压波动–闪变（flicker ） –幅值凹陷（sag ，dip ）、凸升（swell ）、短时中断（interruption ） z 波形和对称度的问题 –三相不对称（imbalance ）–谐波（harmonics ）–缺口（notching ） –暂态脉冲（impulsive transient ）、暂态振荡（ oscillatory transient ）5/ p y
112 1.1.2 电能质量问题的典型危害和影响电压频率不稳，不对称，以及稳态过电压、欠电压及电压波动、闪变等的危害。z 谐波 –使产生、传输和利用电能的效率降低； 使电气设备过热振动产生噪音或绝缘老化缩短–使电气设备过热、振动、产生噪音或绝缘老化，缩短其寿命，甚至发生故障、烧毁；–使继电保护和自动装置误动作；–对通信和电子设备产生干扰。z 电压骤降 对精密仪器设备的危害 6/ –对精密仪器设备的危害；–给高产值的连续生产过程造成的损失。
对电容柜内无功补偿装置的改造分享 现场技术支持工程师：赵工 （希拓电气（常州）有限公司） 无功补偿主要是为了提高供配电系统功率因数。提高功率因数不仅可以增加电网中有功功率的常数，减少无功损耗，有效提高功率因素，降低线损，改善供电质量电安全性，而且也是提高电器设备的利用率和使用容量，改善公司生产工艺的有效措施。 故，提高功率因数主要作用有： ①稳定系统输出电压； ②提高输电效率； ③改善供电质量； ④提高输电安全性。 下面我用实际案例来具体分析： 1、案例详情： 经调查，该公司的老厂区有十四个老分变电所已超过20年！是典型的无功补偿柜设备老旧、自动化程度低，采用整组电容器投切的方式，系统控制简单问题。而且除近几年改造的少数几个变电所外，其余变电所无功补偿柜几乎失去作用。 根据变电所当时负荷情况，不能将电容器组分组太多，原补偿柜只能采集三相电源中的一相数据来控制其补偿电容器组投切。由于三相不平衡，不能准确投入补偿，供电线路电过高引起保护装误解动，造成不投则欠补，投则过补现象，使系统的功率因数偏低，达不到补偿目的！ 随着该公司的不断发展，负荷增加及大型的精密加工设备、数控加工中心及新产品、新工艺、新设备其中有很多精密仪器，和测试仪器的用电指标对供电电网的用电指标也提出了很高的要求因此，现有无功补偿已远远不能满足其无功补偿需求，需要进行无功功补偿柜改造！ 2、前期调查： 通过对该木工变电所现场检测及该公司历史数据得出：每月上旬、中旬和下旬测得功率因素值如下，远远满足不了规定的：“低压配电室补偿后的功率因素要求不得低于0.9”的要求。 3、目标值确定：
本着节约成本的原则决定：保留原有框架部分，更新控制电气元件，安装完成后使功率因素达到0.95以上！ 功率因数值改造前后对比图 4、方案制定： 根据该公司的变压器容量为1000KVA及负荷状况： 1）我选择安装5组希拓电气原装进口电容器，每组容量60kvar，总容量为300kvar。串联纯铜绕组的电抗器，组成谐波滤波装置，即可进行无功补偿，同时还可以吸收大量的谐波，显著降低了电气的损耗，提升电能质量，净化电网，保障电网运行安全。 2）考虑到节约成本问题，为其保留了原有框架，重新设计了电器元件的结构组件，避免重新更换整个设备而节约了成本。 3）使用可控硅晶闸管投切开关：使电压过零触发，电流过零断开，真正实现投切无涌流，跟随速度快，有效补偿冲击性负荷，很好地取代传统投切装置，安全可靠。
课程设计 并联电容器无功补偿方案设计 指导老师：江宁强 1010190456 尹兆京
目录 1绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2无功补偿的提出 (3) 1.3本文所做的工作 (3) 2无功补偿的认识 (3) 2.1无功补偿装置 (3) 2.2无功补偿方式 (4) 2.3无功补偿装置的选择 (4) 2.4投切开关的选取 (4) 2.5无功补偿的意义 (5) 3电容器无功补偿方式 (5) 3.1串联无功补偿 (5) 3.2并联无功补偿 (6) 3.3确定电容器补偿容量 (6) 4案例分析 (6) 4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (6) 4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (13) 4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (15) 5总结 (21) 1绪论 1.1引言 随着现代科学技术的发展和国民经济的增长，电力系统发展迅猛，负荷日益增多，供电容量扩大，出现了大规模的联合电力系统。用电负荷的增加，必然要
求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，影响发电机的输出功率; 降低有功功率的输出; 影响变电、输电的供电能力; 降低有功功率的容量; 增加电力系统的电能损耗; 增加输电线路的电压降等。因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。 1.2无功补偿的提出 电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。无功，简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持，输电线中的电感也消耗无功，电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗，提高电力输送的容量和质量，必须进行无功功率的补偿。 1.3本文所做的工作 主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍，尤其是电容器无功补偿，选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。 2无功补偿的认识 2.1无功补偿装置 变电站中传统的无功补偿装置主要是调相机和静电电容器。随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关SCR、GTR、GTO等相继出现，将其作为投切开关无功补偿都可以在一个周波内完成，而且可以进行单相调节。如今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管投切的无功补偿设备，主要有以下三大类型: 1、具有饱和电抗器的静止无功补偿装置； 2、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器，这两种装置统称为SVC 3、采用自换相变流技术的静止无功补偿装置——高级静止无功发生器。
承德建龙低压变压器无功改造节电计算和效益分析 根据现场测试，变压器大小，谐波情况，综合结算各配电室补偿情况如下：
最终确定补偿容量为21920Kvar。 我们选择设计480V电容，运行电压为400V，实际补偿容量为安装容量的0.694，实际补偿容量为： 实际补偿容量=21920×0.694=15212.48Kvar 考虑到设备启停及其他运行情况，补偿量也就在70%左右，实际投入补偿容量为：实际投入补偿容量=15212.48×0.7=10648.736 根据计算标准： 年可节电量=补偿容量×无功经济当量×年运行时间 “补偿容量”为实际投运的补偿容量，单位是kva “年运行时间”按照一年运行333天计算，为8000小时 “无功经济当量”按照国家标准GB12497《三相异步电动机经济运行》中的规定：KQ 为无功经济当量 当电动机直连发电机母线KQ=0.02～0.04 二次变压取KQ=0.05～0.07 三次变压取KQ=0.08～0.10； 这个标准的规定是适用于异步电动机的，当然也可以参照适用于其他无功负荷。 计算结果如下： 我们补偿在变压器二次侧，所以无功经济当量KQ取最小0.05 年可节电量=10648.736×0.05×8000=4259494.4度
综合分析： 一. 每年节约电量4259494.4度 二. 降低线路损耗 三. 无形效益分析： 1通过无功补偿提高功率因数，降低母线电压波动，提高供电质量 2降低总降压变电所的无功补偿和谐波治理压力，为优化主变容量费创造有利条件。 3通过滤除谐波，延长变压器和电机等电气设备使用寿命，防止对全厂电网的污染，提高电气系统稳定性 我公司生产的低压动态滤波补偿装置不但有补偿功能还有滤波功能，可以大幅减少系统谐波。对电器设备有很大的好处，下面介绍一下谐波的危害. 谐波的危害： 1无功补偿柜损坏：不能投切、投切开关烧毁、保险丝烧断、电容炸裂。 原因：是电容对高频的谐波电流呈低阻抗，电容过载；同时谐波电流诱发谐振，电容上产生更大的谐波电流，烧毁无功补偿装置。 2变压器、电缆过热：绝缘损坏、寿命缩短、噪声大、发热严重、降低输电能力 原因：绕组的损耗与频率的平方根成正比，铁芯的损耗与频率的平方成正比，在集肤效应作用下，高频的谐波电流会造成变压器电缆电机等用电设备发热严重；一些整流变压器带载的直流电机、变频器、中频炉等谐波源设备，经常出现变压器仅仅达到50%负荷时，就温度过高；一些冶炼、铸造厂在正常用电 时电缆放炮、变压器烧毁现象也屡见不鲜。 3电机、轴承损坏：电机噪声大、温度高、绕组烧坏、轴承表面损伤 原因：谐波电流加在电机上，导致高频电流和负序电流产生，造成绝缘损坏，电机发热；高频电流通过杂散电容流过轴承，轴干与轴瓦间导电，断续产生火花形成电弧烧蚀表面。
浅谈谐波的含义及为什么必须治理 安科瑞王长幸 江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴214405 1引言 随着科技发展，电子产品大量应用，电网中谐波大量产生，作为设计人员需要了解谐波的成因及危害，以便更好地防御及治理，提高电能质量。 近年来，电气产品行业出于节能和生产的需要，积极运用新技术，大量地运用了可控变流装置、变频调速装置等非线性负荷设备。其所产生的谐波问题直接影响到了公用电网的电能质量，已引起人们的广泛重视。 2谐波产生的原因及影响 2.1谐波的成因 电网中的谐波主要指频率为工频（基波频率）整数倍成分的谐波及工频非整数成分的间谐波，它们都是造成电网电能质量污染的重要原因。根据大量现场测试的分析结果证实，电力变压器也是电力系统中谐波的一个重要谐波源。电力变压器的激磁电流、铁心饱和及三相电路和磁路的不对称，致使在变压器三角绕组的线电压和线电流中也仍然存在三次谐波分量，尤其在负荷低谷时，随着电网电压的升高，变压器铁心饱和程度加剧，产生的谐波含量也随之增大。随着电网大量电容装置的投运，通过对现场谐波实测发现，谐波并不是只有零序分量可被变压器三角绕组所环路，而是波及全网，并给电容装置及电网的正常运行带来影响和威胁。 在民用建筑中，UPS电源、电子调速装备、节能型灯具及家用电器中的计算机、微波炉等电力电子设备和电器设备应用的大量增加，以及医院等特殊场合的放射X光机、CT机等大型医疗设备等，使各类非线性负荷注入电网的谐波日益增多，造成电网电能质量的污染的影响也越来越大。在这些设备集中使用的地区，如医院、大型商场、居民小区、写字楼、酒店公寓等，谐波污染已相当严重。谐波污染的影响使电能质量明显下降，因此，对电能质量谐波污染的抑制和治理已刻不容缓。 2.2谐波源的分析 2.2.1电力电子设备 电力电子设备主要包括整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其它SCR控制系统等。由于工业与民用电力设备常用到这类电力电子设备和电路，如整流和变频电路，其负载性质一般分为感性和容性两种，感性负载的单相整流电路为含奇次谐波的电流型谐波源。而容性负载的单相整流电路，由于电容电压会通过整流管向电源反馈，属于电压型谐波源，其谐波含量与电容值的大小有关，电容值越大，谐波含量越大。变频电路谐波源由于采用的是相位控制，其谐波成分不仅含有整数倍数的谐波，还含有非整数倍数的间谐波。 2.2.2可饱和设备 可饱和设备主要包括变压器、电动机、发电机等。可饱和设备是非线性设备，与电力电子设备和电弧设备相比，可饱和设备上的谐波在未饱和的情况下，其谐波的幅值往往可以忽略。 2.2.3电弧炉设备及气体电光源设备 ①电弧炉在熔炼金属过程中的非线性影响将产生大量的谐波 ②气体电光源包括荧光灯、霓虹灯、卤化灯。根据这类气体放电光源的伏安特性。其非线
技术方案 项目名称：集团尼龙公司 6kV无功补偿设备
1 现场参数采集 6kV Ⅰ母进线柜参数 有功功率P=3.29MW,瞬时值 无功功率Q=2.27Mvar,瞬时值 电流（线）I=375A ,瞬时值会在389A、410A、420A等波动电压（线）U=5.98kV ,瞬时值会在6kV、6.1kV等波动 功率因数cosφ=0.82 6kV Ⅱ母进线柜参数 有功功率P=4.23MW,瞬时值 无功功率Q=2.86Mvar,瞬时值 电流（线）I=510A ,瞬时值会在520A、550A等波动 电压（线）U=6kV ,瞬时值 功率因数cosφ=0.82，瞬时值 6kV 电容器柜参数 无功功率Q=781kvar,瞬时值 额定电流Ic=75A 电压（线）U=6.1kV ,瞬时值 功率因数cosφ=0.82，瞬时值 2 参数计算 6kV Ⅰ母无功功率Q C1为，目标功率因数为cosφ 2=0.99 Qc P = 带入参数计算为：Q C1=1827kvar 即：在目前的负荷有功功率为3290kW时，需要目标功率因数为0.99，成套电容器设备的输出容量应为1827kvar。 根据GB50227-1995的规定电容器设备的过负荷能力 a. 稳态过电流:装置能在方均根据值不超过1.1×1.30In的电流连续运行。 b 稳态过电压:装置的连续运行电压为1.05UN下表现规定的稳态电压下运行相应的时间。 稳态过电压
所以电容器设备的额定电压选择为6.6/ 运用，使系统中存在了大量的谐波源。这些谐波源产生的谐波会对系统的设备造成严重的影响。例如母线电压互感器谐振等。为了使电容器设备的可靠运行并对谐波进行抑制，需要在电容器回路中串联电抗器进行谐波抑制。对本工程的使用中考虑系统中可能存在的谐波源为电力电子组成的六脉三相整流桥，产生的谐波主要是6k ±1次谐波。主要表现为5次、7次谐波，根据GB50227-2008的规定： 对抑制谐波的电抗器已经进行了规定:当谐波为5次级以上时，电抗率易取4.5%～6.0%；所以在系统中串联6%电抗率的电抗器抑制系统谐波。在电抗器串联后，要达到1827kvar 的补偿容量需要的安装容量为： 2121 ( )1U Q Q U k =??-输出安装 U 1—母线电压 U 2—电容器端电压 k —串联电抗器电抗器率 221 2 ()1)6.6( )16%)18276 2078var U Q k Q U k =?-?=?-?=安装输出（（ 考虑到母线上还有一台1800kW 的异步电动机需要投入电网，在异步电动机在稳定负荷运行时，母线上的有功功率为: 12329018005090P P P kW =+=+=总 在1827kvar 的补偿容量投入后的，把参数反带入公式，此功率因数变为： Qc P = 2cos 0.947?= 所以在电动机设备投入后，功率因数仍然满足要求。 考虑工厂的现有情况，在各级补偿点均进行了无功补偿，并且网络内还有发电机设备，所以PCC 的110kV
《谐波抑制与无功功率补偿》第二次作业 题目要求： 对于晶闸管可控整流电路，主电路为：1）三相桥式全控整流电路，变压器Yd11 联结(1：3) ；变压器一次侧相电压有效值U1=220V；阻感负载，R=30Ω，L=800mH，α=60°。 试设计LC 滤波器和电容补偿（如果需要的话），对上述负载的谐波和无功进行有效的补偿，使电源电流为与电源电压近似同相的正弦波（网测功率因数>0.96）。 要求： 1. 设计无源滤波器，并计算相应的参数。 2. 如果需要的话，设计计算无功补偿电容器。 3. 对建立的仿真电路进行仿真，给出有关的仿真波形，并对仿真结果进行分析。 4. 对设计步骤给出必要的文字说明。 按照要求，先进行滤波。对5、7、11、13次谐波采用单谐调滤波器，对13次以上谐波采用二阶高通滤波器。 所要确定的参数有：各单调谐滤波器与电阻R，电容C，电感L。 首先求最小补偿电容C min：在不加滤波和无功补偿的情况下，基波与各主要谐波情况如下图所示： 图1 基波与各次谐波电流 从图中可以看出， I f5≈1.411A I f7≈0.937A I f11≈0.626A I f13≈0.508A 根据教材给出的公式，按照最小安装容量求出最小电容器 C min=I f(n) (1)s × n2?1 nn2 将数据带入式（1），可以分别求出最小电容器分别为： C5=4.978μF C7=2.916μF C11=1.576μF
C13=1.126μF 调谐在n次谐波频率的单调谐滤波器电容器和电抗器关系是 n w s L= 1 nw s C (2) 据此可以求出各滤波器对应的电感L L5=81.14mH L7=70.89mH L11=53.1mH L13=49.4mH 取Q=45，分别求出对应的电阻值： R5=2.827Ω R7=3.46Ω R11=4.10Ω R11=5.06Ω对于高通滤波器，定义Q值为 Q=R X0 （2） 接下来，设计能滤掉13次以上谐波的高通滤波器，高通滤波器的特性可以由以下两个参数来描述： f0=1 (3) m= L R2C (4) 式（3）中，f0称为截止频率，高通滤波器的截止频率一般选为略高于所装设的单调谐滤波器的最高特征谐波频率。式（4）中的m是一个与Q直接有关的参数，直接影响着滤波器调谐曲线的形状，一般Q值取为0.7~1.4，相应的m值在2~0.5之间。电容按照无功补偿计算，设高通滤波器同时补偿容量为Q C=400var。 Q C= U2 C1L1 （5） 由式（5）与式（2）可以求出，C≈48μF。带入式（3）（4），取m=0.5可以求出，R≈5Ω，L≈6.25mH。 在滤波完成后，尚有较大无功，功率因数不满足题目要求，故对电路进行无功补偿。剩余的无功为Q≈232var Q=U2 C （6） 解得C≈28μF。 经过滤波与无功补偿，对所得的电路进行谐波分析，如下图所示。
10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目施工方案 批准： 审核： 编制： 广西横县东泰电气工程有限责任公司 年月日
目录 一、工程概况....................................... 错误!未定义书签。 二、施工任务及计划时间............................. 错误!未定义书签。 三、施工组织措施：................................. 错误!未定义书签。 四、施工技术措施：................................. 错误!未定义书签。 五、施工健康、环境保护措施：....................... 错误!未定义书签。
一、工程概况 1、工程名称：10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目 2、项目批文号： 3、工程规模： 1）、六景街4号公变、下甘村1号公变、甲俭村1号公变、甲俭村2号公变等47套无功补偿装置安装。 4、建设单位：横县供电公司 5、施工单位：广西横县东泰电气工程有限责任公司 二、施工任务及计划时间 1、施工计划及任务 三、施工组织措施： 1、组织机构 项目负责人：周伟 施工负责人：陈琳 安全负责人：谢孙荣 技术负责人：蒙瑞团 2、责任分工 项目负责人职责 、受公司委托，代表公司负责履行本工程的施工合同，对本工程项目全面负责。 、贯彻执行国家和上级的有关法律、法规、方针、政策和承包合同的要求，接受业主和监理的有关工程的各项指令，确保工程的质量、安全目标和进度要求的全面实现。 、负责建立和管理项目部机构，组织制定各管理规章制度并贯彻执行，明确各部门的职责范围。 、建立健全质量保证体系和安全监察及文明施工保障体系，并保证其良好运行。
绪论 电能质量的好坏，直接影响到工业产品的质量，评价电能质量有三方面标准。首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后是电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就是谐波所占的比重。我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范。 随着科学技术的发展，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。举个常见的例子来说，电子节能灯在使用量所占比重较小的电网中运行，的确比常用的白炽灯好，不仅亮度高又省电，而且使用寿命也长。但是相反，在大量投运节能灯后，就会发现节能灯的损坏率大大提高。这是由于节能灯是非线性负荷，它产生较大的谐波污染了这一片电网，造成三相负荷基本平衡情况下，中心线电流居高不下，造成了该片电网供电质量下降，用电设备发热增加，电网线损增加，使得该区的配变发热严重，严重影响其使用寿命。因此我们对非线性用电设备产生的谐波必须进行治理，使谐波分量不超过国家标准。
第一章 基础概念 1.1 电力系统的组成 电力系统是由发电、输电、用电三部分组成。其中过程为发电厂发电经升压变压器升压并网，再由输电网络输送的各个变电站，变电站进行降压后输送给各个用户，用户经过再一次降压后给用电设备供电。主要设备为发电机、升压变压器、输电网络、降压变压器、用电设备及二次保护系等组成。 发电机的电压等级一般为6KV 、10KV ，输电网络为110KV 、220KV 、500KV ，配电网络为10KV 、35KV ，用电设备一般为380V 、220V 。 我国电力系统采用三相50HZ 交流供电。 1.2 功率的概念 在供电系统中，通常总是希望交流电压和交流电流时正弦波形（不含有谐波的情况下），正如电压为： ()ωt U t U sin 2= 式中 U ------电压有效值 ω--------角频率 f πω2= f ---------频率 (50HZ) 正弦电压施加在线性无源负载上如电阻、电容、电感上时，其电流的表达式为： ()()?-= ωt I t I sin 2 I --------电流有效值 φ--------相位角 电压和电流的关系从相位图上看如：（绿色为电压，红色为电流）
10kV高压谐波治理兼无功补偿治理方案 1 系统概述 根据某铜业厂提供的现有配电系统情况可知，工厂现有35KV进线一条，该线非该厂专线。厂内主要负荷为电解铜生产线及大功率电机等用电设备。因电解铜生产线采用的是可控硅整流装置。由于可控硅整流装置的六脉及12脉整流特性，在运行过程中将产生以6N±1和12N±1（N为正整数）为主的谐波电流注入电网，危及到其它用电设备及电网的用电安全。同时因系统功率因数比较低，故用户在10KV母线上安装了一套高压电容补偿柜，但由于电解铜等用电设备在运行时产生了较大的谐波注入系统，而电容补偿柜在投入后又与系统发生并联谐振，对系统谐波进一步放大，造成电容补偿装置在谐波环境下运行因过载而发生较大的异常声音，甚至造成部分电容柜无法正常投入，经常造成高压补偿电容器的熔丝爆炸烧毁。 用户配电系统一次示意图如图1所示。 图1用户配电系统示意图 2系统用电参数分析 根据对厂内变电站10KV I段母线的谐波测试数据分析，可将运行时有功功率、无功功率、功率因数及谐波的变化可归纳为： （1）10KV母线平均功率因数约为0.92左右， （2）母线协议容量10MVA， （3）主要谐波源类型：热电解铜及大功率电机等， （4）10KV线路三相功率数据分析 段10KV I段母线正常运行时负荷基本相等，且负载相对较稳定。有功功率基本都8000kW左右，功率因数相对较低，约0.92左右，无功功率也基本在2800kVar～3300kVar之间变化。 3谐波分析 因负载大部分采用的是六脉波及12脉波整流，产生的主要谐波为：6N±1次及12N±1（N为工频频率倍数）。故10KV段谐波的特征次为5、7、11、13．．．．．．。其中5、7、11次谐波相对较大，故滤波装置应考虑以滤除5、7、11次谐波为主的滤波方式。根据我司于2007/09/21日对配电系统10KV母线 I段的谐波测试数据分析，将设备运行时产生的各次谐波值分析如下： 35kV侧用户协议容10MVA，设备容量90MVA，正常方式下短路容量为689MVA。 为了对滤波装置的滤波效果要求更为严格，故各次谐波电流注入允许值可按最小短路容量为689MVA的标准来考核，见表1。
机房改造技术方案 12.2.1、机房改造技术方案综述 本次***大学网络中心机房物理基础设施改造及升级采用台达整体解决方案，集中一体化设计，系统模块化的结构，为客户提供可用性高的、扩展性、适应性强的机房基础设施解决方案。 12.2.1.1、本次机房改造组成： 机房基础设施改造及升级、机房UPS 供配电系统、机房制冷系统、机房IT 设备机械支撑；机房动环监控与管理等。系统方案组成图如下： 精密空调 高效速能 控温节能最轻松 机柜 模块化设计 优化空间使用率 电源管理 优化电源管理 让您灵活整合各 样配电需求 环境监控 资料中心安全最佳守护者 InfraSuite 集成一体化设计 系统模块化架构
12.2.1.2、系统基本情况说明： 2.1、为了保证通风与制冷的效率，机房净高设计为≥2.6米，地板高度≥400mm。机柜空余位置安装盲板，组成严密的冷热通道。 2.2、UPS主机、电池、动力配电柜安装在电池房，精密空调、机柜、列头柜等静电地板上落地安装，精密空调下方定做专业架子。 2.3、机房供电系统采用2台40KVA UPS（可扩展为120KVA UPS系统）组成2N系统供电，为机房机柜配电系统配置1台可双路输入的精密列头配电柜，每个机柜提供2路独立的电源供电。 2.4、精密空调采用2套下送风制冷精密空调，双压缩机，单台制冷量4 3.5kW；考虑节能需要，采用EC风机。单台机组风量要求≥12600m3/h；显热比≧0.94，能效比（EER）≧3.0；温度调节精度：±1℃，温度调节范围：16~30℃；湿度调节精度：±5%，湿度调节范围：35~80%，充分满足机房制冷需要。 2.5、机柜系统合计15个，尺寸600*1090*2000mm，每个机柜配置2个IEC标准的专业PDU，为机柜提供双路供电。 2.6、机房布线采用机柜顶上走线的模块化走线方案，具备3个各自独立的电源、光纤、网络走线槽，支持上走线。走线槽采用预工程化的模块化机柜顶部上走线系统，实现在现场免工具快速安装快速部署。 2.7、机房监控采用模块化、易扩展的监控系统，设置专用监控室及LCD液晶监控屏，更注重机房能效管理和IT微环境的管理。 2.8、对机房区域中间墙体拆除和修补，消防控制开关改造后适当移位，并增加相应的点位，满足现有整体消防功能要求。将现有办公大厅北边区域用12厘单片防火玻璃隔断钢
电力系统谐波抑制及无功补偿方法的研究文献综述报告辽宁工业大学硕士研究生 研究方向: 电力系统谐波抑制 及无功补偿方法的研究 +++ 研究生: 11+++ 学号: +++ 指导教师: 专业: 电气工程 辽宁工业大学研究生学院 文献综述 21 世纪能源与环境问题成为人类发展必须面对的重要问题，如何在保证可持续发展和保持良好环境的前提下为人类提供安全可靠、优质经济的电能，是电力系统面临的主要问题。国家“十一五”规划《纲要》提出推进国民经济和社会信息化，切实走新型工业化道路，坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展。纲要明确指出:通过开发推广节能技 [1]术，实现技术节能。为电力工业的建设提出了明确要求。电力系统也是一种“环境”，面临着污染，各种电力电子装置所消耗的无功功率使电网的供电质量恶化，公用电网中的谐波电 [2]流和谐波电压是对电网环境影响最严重的一种污染。一方面是因为电力电子装置自身的非线性使得电网电压、电流发生畸变，产生了严重的谐波污染;另一方面是因为大多数电力电 [3]子装置本身功率因数很低，其无功需求给电网带来额外负担，会严重影响电网供电质量。
无功、谐波给电力系统和用户带来的负面影响主要有增大各类电气设备的额定电压和额定电流，引起额外的功率损耗，导致设备用电效率降低;“谐波影响各种电气设备的正常工作，导致继电保护和自动控制装置的误动作;对通信系统产生干扰，使其无法正常工作;谐波会 [4]引起公用电网中局部的并联和串联谐振”电网的谐波和无功问题日益突出，整个供配电系统的安全运行存在较大的隐患。世界各国电力系统近年来纷纷采用了动态无功补偿装置和谐 [5]波治理装置来提高电网的电能质量。电力电子装置的广泛应用,不但要消耗大量的无功功率,还有产生大量的谐波电流。因此,进一步深入无功补偿和谐波抑制的研究具有非常重要的意 [6]义，对无功补偿和谐波抑制的方法研究是今后一个重大研究课题。 1.国内外无功补偿和谐波抑制的研究 1.1国内外无功补偿的研究 无功功率补偿技术随着电力系统的出现而出现，并随着电力工业的发展和电力负荷的多样性而不断进步。电力系统发展到现在已出现三代无功补偿技术:同步发电机补偿、同步调相机补偿、并联电容器补偿、并联电抗器补偿等属于第一代补偿技术;基于自然关断晶闸管技术的SVC(相控电抗器(TCR)、磁控电抗器(MCR))属于第二代无功补偿技术;基于IGBT、IGCT等大功率可控器件的补偿装置SVG(Static VAR Genarator)属于第三代无功补偿技术。SVG是当前世界上最先进也是最复杂的补偿技术产品，它不再采用大容量的电容器、电抗器，而是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功补偿的变换，在响应速度、稳定电网电压、降低系统损耗、增加传输能力、提高瞬变电压极限、降低谐波和减少占地面积等多方面具有更 [7]加优越的性能。
无功补偿与谐波治理技术
报告人：许强 全国电压电流等级和频率标准化技术委员会 中国电工技术学会电力电子学会 委员 理事
报告日期：2009年4月
一、功率因数为什么会变低？什么是无功功率？
我们知道，通常我们所 用的交流电压是50Hz的正 弦波，在电压的两端接上 负载就会产生电流，如我 们在220伏（或380V）的 电源上接一个电灯，电灯 中流过电流，灯就亮了。 当负载是电阻时，电压波 形的相位与电流波形的相 位完全相同，即电压波形 与电流波形重叠在一起。 这时电网送出的功率也与 消耗的功率相等。
而现实生活中电阻负载使用 的较少，大多数负载都有一定 的电感，如变压器、电动机、 洗衣机、冰箱、空调等都是带 有电感性的负载，这样就使电 压波形的相位与电流波形的相 位不能重叠，电流的波形（红 色）就会比电压波形（蓝色） 迟后△T的时间，△T时间越 大，功率因数越低，消耗的无 功功率也越大。那么电网送出 的功率（视在功率）也与消耗 的功率（有功功率）就不再相 等了，电网送出的功率是如下 表达式： 电网送出的功率（视在功率）＝实际消耗的功率（有功功率）＋无功功率
什么是无功功率：
无功功率决不是无用功率，它是另外一种能量消耗的表达形 式，如电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而 带动机械运动，电动机的旋转磁场就是靠从电源取得无功功 率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一 次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此没有无功功 率的话，电动机不会转动，变压器不会变压等。 因此在正 常情况下，用电设备不但从电网中取得有功功率，同时还需 要从电网中取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应 求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场， 那么这些用电设备就不能维持在额定情况下的工作。能反映 无功功率被使用的指标是用电的功率因数，即COS?。
有源精确滤波和无功补偿改造技术方案 领步（北京）电能质量设备有限公司 项目主管：陈兴龙审核：马建立编写：张朝元王文林
1系统概述 某汽车工业（苏州）有限公司成立于1998年底， 15年来，艰辛探索，拼搏成长，建成80万平方米的现代化客车制造基地，海格客车驰骋全球85个国家和地区，开辟了一条可持续的快速发展之路。2013年海格客车销量25810台，销售额91.53亿元。海格客车荣获“中国名牌”，“国家出口免验产品”等称号，以144.92亿元的品牌价值跻身“中国500最具价值品牌”榜，成为中国客车行业发展最快的企业、国家汽车整车出口基地企业、中国企业信息化100强。公司现拥有总资产51亿元，员工6000余人，其中各类专业技术人员1100多人，具有年产35000台大中型客车等整车及底盘的能力，下辖国家级苏州市工业园区博士后科研工作站某汽车工业（苏州）有限公司站、江苏省级企业技术中心、江苏省新型客车工程技术研究中心、新型高速客车研发中心、苏州市海格新能源客车研究院、园区现代化客车生产基地。获得TS16949、3C认证，拥有50多类300多个品种，海格H系、A系、V系、W系、B系、星系客车及轻型车等产品，覆盖高端商务、客运、旅游、公交、校车和团体用车领域。海格客车不仅畅销国内，还驰行东南亚、中东、非洲、俄罗斯、东欧、美洲等地。 其电泳涂装车间一条20KV高压进线负载三台容量2000KV A变比10/0.4KV的变压器，其中10#和13#主变主要负载为电泳整流装置及配套负载，11#主变主要负载为电机、动力、照明等常规动力设备，因为电泳整流装置运行时产生谐波干扰，不仅直接导致所在配电系统电容补偿柜投切接触器烧毁、电容器击穿、母排过热振动、变压器温度升高等故障危害，还影响车间内PLC控制柜等电子设备的正常使用，需要进行谐波治理消除谐波引发的故障危害，保障无功补偿和负载设备的正常安全运行。 受某汽车工业（苏州）有限公司的邀约，领步（北京）电能质量设备有限公司派技术工程师前去进行电能质量测试并受委托依据测试概括设计谐波治理方案，方案中所规定的电源规格及配置构成、技术参数、接口等指标，可作为设备设计、制造、验收、交货和质量保证的依据。
815V、5吨中频电炉无功补偿和谐波治理的成功案例 2007-4-27 天津市津开电气有限公司总经理盖福健高级工程师孙泽林 关键词：中频电炉、无功功率、无功补偿、谐波、间谐波、谐波治理、变流、变频、谐波电流、谐波电流 放大、博里叶级数 1.绪论： 随着电力电子技术的飞速发展，我国的工矿企业中，电力电子器件的大量应用，可控、全控晶 闸管作为为主要开关元件，电力电子器件的整流设备，变频、逆变等非线性负荷设备的广泛应用，谐波问题亦日益广泛的提出。诸如谐波干扰、谐波放大、无功补偿失效及谐波无功电流对供电系统的影响等。上述电力电子设备是谐波产生的源头。谐波电流的危害是严重的，主要有以下几个方面： ·谐波电流在变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压器过热，降低了变压器的输出容量，使变压器噪声增大，严重影响变压器寿命。 ·谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。 ·谐波电流使供电电压产生畸变，影响电网上其它各种电器设备不能正常工作，导致自动控制装置误动作，仪表计量不准确。 ·谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。 ·谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大，造成电容器及电容器回路过热，寿命缩短，甚至损坏。·谐波电流会引起公用电网中局部产生并联谐振和串连谐振，造成严重事故及不良后果。 2.概述 2.1天津市某铸造公司（简称铸造公司）为生铁铸造企业，工厂主要设备为两台500HZ中频感应电炉以溶化生铁进行铸造，因采用中频电炉，故由于变流及变频等原因造成用电谐波超标，功率因数过低，为此进行设备改造以提高功率因数，治理谐波，节约能源，提高电网质量，降耗增容。 2.2中频电炉运行主要参数 ①电炉为长期间断运行，运行时间每炉出铁冷炉约为2.5小时，热炉约2小时。 ②在正常运行时高压侧工作电流为150～160A。整流变压器二次侧为六相十二脉波输出。 ③现场仪表指示数据 一次测电压10.2KV 二次测电压815V×2 一次测电流157A 二次测电流992A×2 一次测功率因数COS?＝0.6~0.7最低COS?＝0.23最高COS?＝0.79予升温COS?＝0.49 保温COS?＝0.23～0.49 加温COS?＝0.72～0.79 2.3中频炉一次系统图
…..公司 低压动态无功补偿及谐波治理方案 北京XXXXXXX有限公司 2014年8月15日
目录 一、绪论 (3) 二、概述 (3) 三、采用标准 (4) 四、动态无功补偿滤波技术方案设计 (5) 4.1、设备总体概述 (5) 4.2、无功补偿消谐装置整体描述 (6) 4.3、系统设计 (7) 补偿系统补偿效果仿真图： (11) 4.4功能描述 (13) 4.5 控制策略 (14) 4.6后台数据管理系统及控制特性 (14) 4.7系统组成 (15) 五、供货清单 (15)
一、绪论 随着电力电子技术的飞速发展，我国的工矿企业中，电力电子器件的大量应用，可控、全控晶闸管作为为主要开关元件，电力电子器件的整流设备，变频、逆变等非线性负荷设备的广泛应用，谐波问题亦日益广泛的提出。诸如谐波干扰、谐波放大、无功补偿失效及谐波无功电流对供电系统的影响等。上述电力电子设备是谐波产生的源头。谐波电流的危害是严重的，主要有以下几个方面： ?谐波电流在变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压器过热，降低了变压器的输出容量，使变压器噪声增大，严重影响变压器寿命。 ?谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。 ?谐波电流使供电电压产生畸变，影响电网上其它各种电器设备不能正常工作，导致自动控制装置误动作，仪表计量不准确。 ?谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。 ?谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大，造成电容器及电容器回路过热，寿命缩短，甚至损坏。 ?谐波电流会引起公用电网中局部产生并联谐振和串连谐振，造成严重事故及不良后果。 二、概述 根据贵公司提供的相关资料分析、计算和仿真（附件5配合仿真图），结合我公司多年来对轧机进行动态无功功率补偿及谐波抑制技术的经验和对轧机电气系统、生产工艺的透彻掌握，综合提出本方案，确保补偿装置投运后接入点的功率因数在0.92（含0.92）以上，各次谐波含量达到国标要求。
济宁聚能光伏石墨材料有限公司35kV动态无功补偿装置(MCR+FC) 技 术 标 书
武汉国瑞电力设备有限公司 二○一二年九月 动态无功补偿装置设备技术规范书 1 设备总机要求 ◆本设备技术协议书适用于济宁聚能光伏石墨材料有限公司35kV动态无 功补偿装置，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 ◆本设备技术协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节 作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。 ◆本设备技术协议书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按 较高标准执行。 ◆本设备技术协议书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合 同正文具有同等的法律效力。 ◆本设备技术协议书未尽事宜，由供、需双方协商确定。 2 应用技术条件及技术指标 2.1标准和规范 应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求，所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别外，合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。 DL/T672-1999《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》
DL/T597-1996 《低压无功补偿控制器订货技术条件》 GB11920-89 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》 GB 1207-1997《电压互感器》 SD 325-89《电力系统电压和无功电力技术导则》 SD205-1987 《高压并联电容器技术条件》。 DL442-91 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》。GB50227-95 《高压并联电容器装置设计规范》。 GB311.2～311.6-83 《高电压试验技术》。 GB11 024 《高电压并联电容器耐久性试验》。 GB11025 《并联电容器用内部熔丝和内部过压力隔离器》。 ZBK48003《并联电容器电气试验规范》。 GB50227《并联电容器装置设计规范》 GB3983.2-89《高电压并联电容器》 JB7111-97《高压并联电容器装置》 DL/T604-1996《高压并联电容器装置定货技术条件》 GB3983.2《高压并联电容器》 GB5316《串联电抗器》 GB1985-89《交流高压隔离开关和接地开关》 JB 5346-1998《串联电抗器》 DL/T 462－1992《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》DL/T653-1998《高压并联电容器用放电线圈订货技术条件》 JB/T 3840-1985《并联电容器单台保护用高压熔断器》 DL/T620 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 GB/T 11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》 GB/T 11024.1-2001《放电器》 GB2900 《电工名词术语》