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(dòng)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(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。對(duì)于電力系統(tǒng)外部,諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)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(yán)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(guó)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(guó)得到了廣泛應(yīng)用,但是其有著致命的缺點(diǎn)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(guó)外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)還剛剛起步,但進(jìn)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(shí)時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)電流并將所測(cè)量的諧波在高性能的數(shù)字信號(hào)處理器DSP中處理成數(shù)字信號(hào)。同時(shí)DSP根據(jù)這些信號(hào)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(tái)電振給料機(jī),該電振給料機(jī)采用二極管三相半波整流供電,產(chǎn)生很大諧波,導(dǎo)致井下照明變壓器多臺(tái)損壞。后投資20余萬元,購(gòu)買一臺(tái)CMK-CPQF型有源濾波設(shè)備,諧波大大降低,至今該設(shè)備已運(yùn)行兩年有余,使用后到目前為止井下照明變壓器運(yùn)行良好,無發(fā)生損壞,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[align=center]
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(chǎng)照片[/align]
使用前后電流諧波對(duì)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(dá)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(gè)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(diǎn)。隔離變壓器的二次繞組采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化技術(shù),聯(lián)結(jié)組別為Yyn0,實(shí)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(shí)時(shí)地監(jiān)視電網(wǎng)電流,并將所測(cè)量的諧波在高性能的數(shù)字信號(hào)處理器DSP中處理成數(shù)字信號(hào)。同時(shí)DSP根據(jù)這些信號(hào)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(tái)岸吊起重設(shè)備,多臺(tái)采用了變頻器,從而產(chǎn)生很大諧波。對(duì)其供電變壓器造成嚴(yán)重威脅。該港口投入120萬元購(gòu)買一套CMK-HPQF型高壓有源濾波設(shè)備,投運(yùn)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(fèi)用,并將大大延長(zhǎng)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(shí)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(shí)際電流的25倍)
主要諧波對(duì)比(表中數(shù)據(jù)為實(shí)際電流的25倍)
由以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出,濾波效果明顯,達(dá)到了諧波治理目的。