变频装置企业电网电能治理典型案例

变频装置企业电网电能治理典型案例

更新:2018-12-31 20:06:20      点击:
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1 项目背景

    高质量的电能与企业安全生产和设备的安全运行有直接的关系。供用电网络的电压波形是否平滑、幅值是否稳定、周期是否准确,直接影响到电气设备的效率和安全。

     该公司根据生产工艺的需要,轮胎生产流水线上的设备,采用了容量较大、数量较多的直流设备和变频调速装置以及其他一些电力电子设备,这些设备在运行中产生了数量较为丰富的特征谐波,这些特征谐波在供电网络中流动,导致电压波形畸变,既浪费了大量能源又影响设备安全,给电气设备带来了危害,不但增加了附加损耗,增加设备发热,降低设备绝缘寿命,导致设备寿命的缩短,以及因谐波含量的变化导致电机转速不均匀甚至发生机械振动,直接影响了生产效率、产品质量和设备的供电能力。

    供电网络的谐波含量丰富,功率因数低,这是供电系统存在的公害。

 2 治理方案

      针对该公司电源电能质量存在的问题,再根据现场测试结果及我公司经过多次论证后,决定对2#炼胶变(2台容量为2500kVA电力变压器)的电能质量和谐波源进行治理。其治理的技术方案采用无源滤波装置,是较早应用的滤波技术,造价低、维护方便。系统治理示意图(图1)。

1 谐波治理系统示意图

3 治理效果分析

投入滤波补偿装置前后效果如图2所示。

  

治理效果分析:

   1.装置投入运行后,负荷电流有明显的下降,电流下降率达21%以上,这对设备的安全运行有很大的好处,无功和电流减少,使设备的附加损耗减少,设备的温升也随着明显下降,提高设备的供电能力。

2.装置投入运行后,变电站母线电压相应升高,从检测的数据中,可以看到电压升高3%左右,对减少线路损耗、提高设备供电能力和寿命有较大的好处。

3.经过20多天试运行的观察,以及检测记录的数据,直观地显示,2#炼胶变的功率因数有较大的提高。606母线COSΦ从0.63提高到0.92以上,意味着电能效率的提高,因此带来了设备效率的提高,损耗下降、温升也下降,设备的出力提高了,起到节能降耗的作用。

4.从检测的数据分析,滤波回路对滤除谐波电压,吸收谐波电流有很好的抑制作用。经过LC滤波回路后,谐波电流大部分被滤除,电压波形看从纹乱的波形变成正弦波形。从20多天的运行情况观察:谐波含量降低了,功率因数保持在0.92以上,由此带来的是损耗减少,温升下降,效率提高,安全、可靠性也提高,因此谐波治理不仅是一项节能降耗工程也是一项改善运行环境,提高设备安全因素的重要举措,这一工作不仅有直观的经济效益,而且还有很大的隐形经济效益。

5.谐波问题得到了治理,改善了电子装置等元件的运行环境和条件,治理前经常发现微机插件误发信号,保护模块误动作,现场电机倒转等现象,谐波治理后,以上情况没有再发生了,说明电能质量提高后,保障了电子元件的安全运行。

6.由于谐波得到了治理, COSΦ提高了0.3(即COSΦ从0.63提高到0.92),这意味着变压器的负载能力可以提高30%,也就是2#炼胶变的变压器减轻1500kVA负荷[即(2500kVA×2)×30%=1500kVA],若新增容11500kVA的变压器,综合费用最少也需30万元左右,变压器的基本电费1500kVA×20/ kVA=3万元,每年36万元。所以说电能质量提高了,其综合经济效益是很可观的。

4 结论

   谐波治理不仅可以改善电能质量,减少各种附加损耗,降低各类电气设备的运行温度,改善运行环境,延长设备的使用寿命,同时提高设备的供电能力和设备的安全水平。

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