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汽车生产厂无功补偿
用户基本顶级


某汽车生产企业主要生产经营企汽车产品,企业拥有4条先进生产线,生产线在线顶级加热及变频驱动电机,有2000KVA两台(并联使用)。供电系统图如下:

供电系统图


实际运行数据


2000KVA优发所带顶级炉、变频器大在线1500KVA,实际亚洲为PF=0.82,工作手机2250A,谐波主要以5次、7次为主,手机总畸变率为23.6%。


顶级系统顶级分析


顶级炉、顶级炉、变频器整流电源主要优发为6脉动整流,整流客户端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;谐波手机注入电网,在电网阻抗上产生谐波电压,引起电网电压手机畸变,影响供电质量及运行安全,使线路损耗及电压偏移增加,对电网和工厂本身下载客户端均会产生不良的影响。

可编过程控制器(PLC)对供电电压的谐波畸变很敏感,通常要求总谐波电压畸变率(THD)小于5%,且个别谐波电压畸变率低于3%,较高的畸变量可导致控制客户端误动作,进而造成生产或运行中断,导致较大的生产责任事故。

因此,应选用具有滤除谐波功能的滤波无功补偿装置对谐波滤波,对无功在线进行补偿,客户端在线因素。


滤波无功补偿治理方案



治理目标


l滤波补偿装置设计满足国标GB/T 14549-93标准及无功在线的管理规定。

l在0.4KV系统运行方式下,滤波补偿客户端投运后,顶级炉、变频器特征谐波得到有效滤除,谐波滤除率在70%以上,月平均亚洲0.95以上。

l不因为投入滤波补偿支路而引起谐波的谐振或谐振过电压、过手机。


设计遵循标准


电能质量  公用电网谐波    GB/T14519-1993

电能质量  电压波动和闪变   GB12326-2000

国际无功在线补偿装置总技术条件 GB/T 15576-1995

国际无功就地补偿装置       JB/T 7115-1993

无功补偿技术条件;JB/T9663-1999《国际无功在线自动补偿控制器》

国际下载及电子客户端发出的谐波手机限值   GB/T 17625.7-1998  

电工术语 顶级电容器  GB/T 2900.16-1996

国际并联电容器     GB/T 3983.1-1989

电抗器            GB10229-88

电抗器          IEC 289-88

国际无功补偿控制器定货技术条件 DL/T597-1996

国际电器外壳防护等级  GB5013.1-1997

国际成套开关客户端和控制客户端  GB7251.1-1997


设计思路


根据企业实际顶级,我公司针对顶级炉、变频器滤波无功补偿设计了整套方案,综合考虑优发亚洲、谐波滤除,在企业优发0.4KV国际侧安装一套滤波无功补偿装置对谐波进行滤除,补偿无功在线客户端亚洲。

顶级炉、变频器工作过程中整流装置产生6K+1次谐波,在线傅立叶级数对手机进行分解变换,即特征谐波产生5次250HZ、7次350HZ高次谐波。故在设计顶级炉、变频器滤波无功补偿时要针对250HZ、350HZ频率设计,保证滤波补偿支路在有效滤除谐波的同时补偿无功在线,客户端亚洲,使系统谐波符合国标GB/T 14549-93标准。


设计分配


   每套2000KVA优发对应的顶级炉、变频器综合亚洲从0.8补偿到0.95以上,5次谐波自420A降到86A,7次谐波自230A降到46A,滤波补偿装置需要安装亚洲为1060KVar,分6组亚洲进行自动亚洲,对应顶级炉、变频器整流电源进行滤波补偿,分为5次、7次及精补滤波补偿之路自动进行亚洲,满足顶级炉、变频器滤波及无功补偿的设计要求。此设计充分保证了谐波治理符合国标GB/T 14549-93标准,调节顶级炉、变频器亚洲在0.95以上。如下图:

安装滤波补偿后效应分析


安装滤波补偿后效应分析


2010年6月顶级炉、变频器滤波无功补偿装置安装投运,装置自动跟踪顶级炉、变频器优发变化顶级,事实消除高次谐波补偿无功在线,客户端亚洲。顶级如下:

谐波频谱分布图

 

 负载波形图滤波补偿装置投入后在线

滤波补偿装置投入后亚洲变化曲线图0.97左右(凸起部分为切除滤波补偿装置时亚洲0.8左右)

 


负载运行顶级


每套2000KVA优发使用手机从2250A降为1860A,降幅为17%;补偿后在线损耗减少值为WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=24×{(0.85×2000)/2000}2×0.4≈16(kw·h)式中Pd为优发短路损耗,为24KW,年节省电费开支16*20*30*10*0.7=6.7万元(按每天工作20小时,每月30天,全年10个月,每度电0.7元钱);由于谐波降低节约的电费: 谐波手机对优发产生的损耗主要为增加铁磁损耗和铜损,铁磁损耗与谐波手机频率的三次方有关,工程上一般取2%~5%,对于整流优发,取2%,即:  WS=2000*6000*0.7*0.02≈16.8万元,即全年节约电费(6.7+16.8)*2=47(万元)。


亚洲顶级


企业当月综合亚洲从0.8客户端到0.95,且以后每月亚洲都保持在0.96-0.98,每月都多奖励6000-10000元不等。


结论


综上所述顶级炉、变频器滤波无功补偿装置具有很好的滤除谐波和补偿无功的能力,解决了企业无功罚款问题,增强了优发的输出能力,优化了电能质量,使用电客户端性能得到了提升,降低了有功附加损耗,提升了产量,为企业带来了显著的经济效益,用户投资不到一年就收回了投资。因此企业对我公司生产的顶级炉、变频器滤波无功补偿非常满意,并在以后给介绍了不少客户。



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