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低壓濾波裝置結構、性能和特點
上傳時間:低壓濾波裝置結構、性能和特點

一、 前言
諧波電流進入電網后將對其它電氣設備產生干擾影響,對供電系統及大量電氣設備構成“電力污染”甚至產生高次諧波并聯諧振過電壓,導致供電系統安全受到破壞,較為常見的是電纜附加發熱,損耗增大或過電壓發生爆炸和電力電容器“鼓肚”爆炸現象。
我公司對這類系統設計的低壓濾波兼無功補償裝置,采用一種經濟型單調諧式濾波兼無功補償方式,針對5次、7次特性諧波進行濾波,采用專業設計的濾波電抗器和濾波電容器組成單調諧式濾波支路,在有效濾除諧波的同時補償無功功率,提高功率因數,受電功率因數提高到0.95以上.達到節能效果明顯,清除電網諧波污染。
我公司專門針對系統諧波量大,功率因數偏低,傳統補償方式無法進行的電力用戶企業,開發生產的低壓抗諧波無功補償裝置可以在抗諧波的狀態下進行實時無功補償。
  我們特別擅長解決十份復雜的無功補償問題,保證在任何復雜補償條件下,進行針對性無功補償,保持功率因數在0.9以上。
 本裝置廣泛適用于低壓補償回路中,具有價格低、安裝方便的特點。
二、 補償裝置結構和性能特點
2.1 濾波裝置的結構  
濾波器組中的電容器、電抗器再加上電阻器適當組合成各種單調和高通諧波濾波器支路,對各次諧波分量進行吸收過濾。

2.2  無功補償與電力濾波兼顧    
和一般低壓電容補償設備相比,補償濾波裝置除具有無功補償作用外,還具有濾波能力,使用戶注入系統的諧波電流大大降低。 
  該說明的是,經過歷年來對大量諧波源用戶的監測表明,電容無功補償設備的投入會對高次諧波構成放大回路,放大倍數為1~3倍,構成完全諧振回路時,放大倍數將達5~10倍以上,這無疑會增加設備的發熱和功率損耗,影響正常生產,甚至直接危及設備運行。而我公司的濾波補償裝置可以解決以上問題。
2.3 裝置結構簡單,參數調整靈活準確  
低壓補償濾波裝置根據LC串聯諧振原理構成,但在我們的改進設計中,由于使用了具有寬頻域響應的電抗器和特種組合式電容器,使濾波支路參數的調整能力大為提高,調諧精度可達到諧振頻率的0.5fN/50Hz之內。(fN表示調諧點的頻率)
  另一方面,采用偏諧振原理使每套裝置滿足以下要求:由于制造、安裝調試和運行條件等原因,使支路實際諧振點偏離設計值10Hz時,裝置仍能正常運行。
  以上兩點既保證了裝置結構簡單,又使參數的調整靈活準確。
三、 設計的技術條件
   采用濾波裝置(措施)后相應配電系統(0.4kV)側在滿足上述技術條件基礎上,濾波裝置(措施)還應適當滿足無功補償的要求,即補償后功率因數>0.9。 
四、  裝置運行安全可靠,維護方便  
構成補償濾波裝置的主要元件是電抗器,電容器和開關設備,由于設計時顧及到諧波電壓迭加的影響,各元件的容量也考慮了濾波補償的需要,所以各元件承受過電壓的能力和熱容量都大為提高,加上參數配置采用了偏諧振原理,進一步提高了裝置限制沖擊過電流,過電壓的能力,使其運行更安全、可靠。
  由于結構合理,元件質量可靠,我公司產品自1992年底正式投入至今,裝置未出現過任何故障和事故,日常維護工作只是極為簡便的定期檢查即可。
五、 濾波補償裝置經濟效能
5.1 設備投資  
相比而言,在基波補償容量相同時,補償濾波裝置比一般無功補償設備投資大2倍左右,引起投資加大的因素為:增加的濾波電抗器,濾波電容器,增加的支路開關等。 
5.2 運行及維護費  
對諧波源用戶而言,一般的電容補償由于其對諧波電流的放大作用,反而會大大增加諧波功率損耗,使電容和其他設備過載發熱,壽命下降。
5.3 濾波補償裝置效益   
    a、功率因數提高
  裝置投入后功率因數提高至0.9以上,力率調整費變罰為獎,即過去因無功不足每月需交力率調整費,裝設補償濾波裝置后功率因數提高,每月獎勵力率調整費。
    b、增容降損
  由于裝設濾波補償后,能進行有效的就地無功補償,同時損耗大大降低。 
    c、提高產品合格率
  濾波補償裝置投入后,諧波減少,電壓穩定,電能質量明顯改善,因而提高了產品質量, 
    d、延長設備壽命
  濾波補償裝置投入后,負荷電流和諧波電壓、諧波電流的減少,使設備的發熱損耗降低,振動減少,整流元件損壞率降低、設備絕緣老化減緩,故障率下降,因而提高了安全運行水平。
    (2)系統效益
a、節能降耗:用戶無功減少,諧波電流降低,不僅用戶節能,而且電網也降耗。
    b、提高電網安全經濟運行水平逐步消除諧波污染,減少諧波對通訊、自動裝置、電能計量和繼電器保護的干擾。

三. 技術特征:   
可控硅組件:主要由大功率反并連晶閘管、隔離電路、觸發電路、保護電路及散熱裝置組成,用于容性或感性負載的通斷控制,無涌流,無過壓,工作時無噪音,允許頻繁投切。采用美國等電位過零技術,實現動態高速補償;采用進口可控硅投切,反向耐壓3000V;溫控技術可靠保證可控硅在規定溫度范圍內工作;使用壽命長達10萬小時以上,免維修;投切時間t<7ms。
濾波電抗器(本公司生產):鐵芯采用優質低損耗進口冷軋取向硅鋼片,線圈采用H級或C級漆包扁銅線繞制,排列緊密且均勻,可用于400V、660V系統。額定絕緣水平3kV/min。 電抗器各部位的溫升限值:鐵芯不超過85K,電圈溫升不超過95K。電抗器噪聲不大于45dB。三相電抗器的任意兩相電抗值之差不大于3%。耐溫等級H級(180℃)以上。
濾波電容器(本公司生產):嚴格按國家標準及IEC標準組織生產,采用優質金屬化聚丙烯薄膜新材料作為介質,新型噴金工藝和獨特的金屬化膜邊緣加厚技術,使電容器抗通流能力大大加強,性質穩定,工作壽命大大延長,電容器自身的能耗降低,實際值降低0.08%,發熱小,升溫底。
零電流投切——采用大功率晶閘管電流過零點投切技術,實現無涌流、無沖擊、無電弧重燃,,電容切除后無需放電可再次投入,可頻繁投切;  
 快速動態響應—快速跟蹤系統負荷無功變化,實時動態響應投切,系統響應時間≤ 20ms;   
補償效果明顯—在規定的動態響應時間內,多級補償一次到位,補償后功率因數≥ 0.95;   
智能化控制——采用微機控制,智能化投切方式,實現無人值守,并具有微機通訊接口,實現遠方遙測、遙信、遙控(需選配);   
保護功能全——具備過流、過壓、欠壓、溫度超限等多種數字化功能。同時,裝置能在外部故障或停電時自動退出,送電后自動恢復;   
補償方式———可分補及三相對稱負荷補償。
十、濾波設備的質量標準、檢測標準、檢測手段
10.1濾波器設計執行標準
1)《電能質量  公用電網諧波》GB/T14549-93
2)《電能質量  電壓允許波動和閃變》GB12326-90
3)《并聯電容器裝置設計規范》GB50227-92
4)《并聯電容器裝置設計技術規定》SDJ25-85
5)《330~500kV變電所無功補償裝置設計技術規范》DL 5014-92
6)《電抗器》GB 10229-88
7) 《交流無間隙金屬氧化物避雷器》GB11032-89
8) 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》GBJ232-82

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