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冶金行業中的電能質量問題解決方案

2022-11-21 16:19:14

商務部 原創
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前言

冶金是指從礦物中提取金屬或金屬化合物│↟│☁,用各種加工方法將金屬製成具有一定效能的金屬材料的過程和工藝·✘│╃。由於冶金行業中加工工藝的特殊性(下圖)│↟│☁,生產加工裝置的執行將給電力使用者側帶來一系列的電能質量問題│↟│☁,其中功率因數低◕│↟、電壓波動◕│↟、諧波汙染等問題尤為顯著│↟│☁,因此│↟│☁,冶金行業是電能質量治理的重點物件·✘│╃。

 

鋼鐵工藝流程圖

本文以近期公司合作的某鋼鐵專案為例│↟│☁,簡單闡述該案例中所涉及電能質量問題的檢測◕│↟、分析方法和解決方案│↟│☁,分享相關行業的電能質量治理經驗·✘│╃。

 


一◕│↟、測試

本專案以低壓配電室中的2#動力櫃為測量基礎│↟│☁,其主要負載為電機◕│↟、風機和照明系統│↟│☁,配備一臺容量為3150kVa的變壓器│↟│☁,兩組進線均並聯接入變壓器·✘│╃。電容補償櫃為接觸器投切開關│↟│☁,檢測時中停執行│↟│☁,沒有無功補償功能│↟│☁,功率因數處於待補償範圍內·✘│╃。

2#動力櫃的兩組電容補償櫃的前端電能質量測試結果如表1所示·✘│╃。

1  2#動力櫃電能質量測試結果

image.png

其中兩處測試點資料實拍圖如下▩·☁▩↟:本次測試共有兩個測試點│↟│☁,透過表中的測試資料可以看出│↟│☁,兩個測試點的諧波資料基本滿足 GB/14549-1993 中的諧波標準要求·✘│╃。但功率因數均相對較低│↟│☁,且2#進線櫃有少量5次諧波電流·✘│╃。

            

1#測試點電流波形圖                                    2#測試點電流波形圖

 

           

1#測試點諧波電流柱狀圖                              2#測試點諧波電流柱狀圖

          

1#測試點功率和功率因數圖                             2#測試點功率和功率因數圖

二◕│↟、分析

從以上檢測資料可以看出│↟│☁,系統總電流較大│↟│☁,功率因數不達標│↟│☁,需要進行無功補償│↟│☁,2#動力櫃的2#進線櫃5次諧波電流達40A│↟│☁,可選擇配置APF(有源電力濾波器)進行濾除│↟│☁,電能質量治理能達到更好的效果·✘│╃。

三◕│↟、治理方案

根據上述分析結果│↟│☁,同考慮現場配電室的空間以及後期負載調整等問題·✘│╃。具體配備的抑諧式低壓無功補償裝置和有源濾波器(APF)的型號和數量見表2·✘│╃。

2  治理裝置配置表

image.png

四◕│↟、治理效益

1◕│↟、減少諧波含量│↟│☁,保護用電裝置│↟│☁,降低變壓器損耗│↟│☁,提升供電可靠性·✘│╃。

2◕│↟、提高系統功率因數│↟│☁,降低線路損耗│↟│☁,提升變壓器質量·✘│╃。

3◕│↟、減少控制裝置和繼電保護裝置誤動作或拒動作│↟│☁,提高供電的安全和可靠性·✘│╃。

4◕│↟、補償三相電流不平衡│↟│☁,減少變壓器和線路的銅損以及降低中線電流│↟│☁,提高供電質量·✘│╃。

5◕│↟、減小變壓器的附加損耗│↟│☁,降低噪聲│↟│☁,提升變壓器的帶載能力·✘│╃。

6◕│↟、有源濾波器在濾除配電系統的諧波外│↟│☁,還可以節省5%15%電費│↟│☁,為客戶帶來節能效益·✘│╃。

7◕│↟、補償裝置接入後│↟│☁,提升了變壓器和配電線纜的帶載能力│↟│☁,減少了系統在擴容方面的投入·✘│╃。

 


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