諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低,使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生震動和噪聲,并使絕緣老化,使用壽命縮短,甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,使諧波含量放大,造成
電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作,使電能計量出現(xiàn)混亂。對于電力系統(tǒng)外部,諧波對通信設(shè)備和電子設(shè)備會產(chǎn)生嚴重干擾。
特別是70年代以來,由于
電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭中的應(yīng)用日益廣泛,諧波所造成的危害也日趨嚴重。電網(wǎng)凈化節(jié)能控制技術(shù)作為諧波治理的重要技術(shù),世界各國都給予以充分關(guān)注。
電網(wǎng)凈化節(jié)能控制技術(shù)主要分無源和有源兩種,無源電網(wǎng)凈化節(jié)能控制技術(shù)由于成本低在我國得到了廣泛應(yīng)用,但是其有著致命的缺點已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。有源電網(wǎng)凈化節(jié)能控制技術(shù)在國外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,在國內(nèi)還剛剛起步,但進展較為迅速。
一、低壓有源電網(wǎng)凈化節(jié)能控制技術(shù)
1、技術(shù)原理
低壓
有源濾波器,實時監(jiān)視電網(wǎng)電流并將所測量的諧波在高性能的數(shù)字信號處理器DSP中處理成數(shù)字信號。同時DSP根據(jù)這些信號精確控制
IGBT功率模塊,并通過線路電抗器注入反相位的諧波電流精確地把諧波互相抵消。
2、應(yīng)用案例
廣州某鉛鋅礦有多臺電振給料機,該電振給料機采用二極管三相半波整流供電,產(chǎn)生很大諧波,導致井下照明變壓器多臺損壞。后投資20余萬元,購買一臺CMK-CPQF型有源濾波設(shè)備,諧波大大降低,至今該設(shè)備已運行兩年有余,使用后到目前為止井下照明變壓器運行良好,無發(fā)生損壞,取得了良好的經(jīng)濟效益。
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電振器結(jié)構(gòu)圖:(1)料槽 (2)電磁激振器 (3)減振器 (4)調(diào)控儀
設(shè)備現(xiàn)場照片[/align]
使用前后電流諧波對比如下:
二、高壓有源電網(wǎng)凈化節(jié)能控制技術(shù)
1、技術(shù)原理
高壓電網(wǎng)凈化節(jié)能控制裝置主要用于10KV、6KV高壓電網(wǎng)諧波的治理,它能有效濾除電網(wǎng)諧波,最高可達90%以上。高壓電網(wǎng)凈化節(jié)能控制裝置由低壓有源濾波器和隔離變壓器組成。變壓器和濾波器集成組裝在控制柜中,作為一個整體。
隔離變壓器為裝柜型干式變壓器,具有體積小、低阻抗和低損耗等特點。隔離變壓器的二次繞組采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化技術(shù),聯(lián)結(jié)組別為Yyn0,實現(xiàn)與低壓有源濾波器的最佳匹配。
高壓電網(wǎng)凈化節(jié)能控制裝置實時地監(jiān)視電網(wǎng)電流,并將所測量的諧波在高性能的數(shù)字信號處理器DSP中處理成數(shù)字信號。同時DSP根據(jù)這些信號精確控制IGBT功率模塊,并通過隔離變壓器注入反相位的諧波電流精確地把諧波互相抵消。
2、應(yīng)用案例
深圳某港口有多臺岸吊起重設(shè)備,多臺采用了變頻器,從而產(chǎn)生很大諧波。對其供電變壓器造成嚴重威脅。該港口投入120萬元購買一套CMK-HPQF型高壓有源濾波設(shè)備,投運后諧波大大降低,從而提高了設(shè)備可靠性和減少了設(shè)備維修費用,并將大大延長設(shè)備使用壽命。
表1:CMK-HPQF使用前,電網(wǎng)10KV側(cè)電流(表中數(shù)據(jù)為實際電流的25倍)
表2:HPQF使用后,電網(wǎng)10KV側(cè)電流(表中為一相高壓側(cè)實際電流的25倍)
主要諧波對比(表中數(shù)據(jù)為實際電流的25倍)
由以上數(shù)據(jù)對比可以看出,濾波效果明顯,達到了諧波治理目的。