某公司谐波治理与无功补偿方案.docx

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时间：2021年x月x日
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一、概述：
1、无功补偿的意义
1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数
2、减少发供、电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KVA；反之，增加0.52KVA；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
3、降低线损，由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了.减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益，所以功率因数是考核经济效益的重要指标规划、实施无功补偿势在必行。
2、谐波治理的意义
1、谐波的产生
近年来，电力电子装置应用日益广泛，但它们也是最严重、最突出的谐波源，在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。整流电路是一种将交流电能转换为直流电能的变换器。
变频装置是一种前段将交流电能变换为直流能的变换器，它在生产过程中必然会产生较大的谐波，且功率因数达不到0.9的要求。变频装置是三相桥式，整流后是6脉动的，根据谐波理论分析，它产生的特征谐波为5、7、11、13、17、19……次，表达方式为h=6N±1（N=1，2，3，4，…正整数），特征谐波的电流与基波电流关系为：Ih=I1/h。变频装置在额定运行时，产生的5次谐波对基波含有率通常低于15%，7次低于8%，11次低于5%，13次低于2%。在负荷较小时，虽然谐波含有率较高，但实际向电网注入的谐波电流并不大，同时11次及以上高次谐波虽然与低于7次的谐波电流相比数值较小，但由于低压侧短路容量较小，其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大。所以11次以上谐波对电网影响不容忽视。
2、谐波的危害
变频装置产生的谐波电流，对系统可产生较大的影响，它不仅会产生较大的发热损耗，而且会加速电气设备的绝缘老化，特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常不利。此外，产生谐波严重时，也会对自动控制系统和保护装置产生干扰，使其误动作，影响电网的正常安全运行。此外，谐波也会对变电站和其它用户的无功补偿电容器产生严重的影响，使其不能投运，若投运可产生谐波放大，严重时将烧坏设备，这在以后运行时特别注意，变电站和用户不要投入无谐波抑制的电容器组。
二、某公司谐波治理及无功补偿方案
1、某公司，使用变压器1250KW三台，负载是六脉中频炉，产生大量谐波注入电网，其他设备使用3150KVA变压器两台，主要是负载变频器，大功率电动机，同样产生谐波和需要无功功率补偿。
谐波治理及无功补偿采取分散、集中治理谐波方法，即在谐波源总负荷前端安装谐波治理设备，这样就治理整个电网的谐波，谐波治理及无功补偿效率高，投资少。
2、某公司，1250KVA变压器负载中频炉同时使用两台，谐波治理及无功补偿设备也采用两套。
现场每台中频炉运行参数如下（根据以往测试其他设备状况）：
输入功率：1250KW
输入电压：660V
功率因数：0.82
电压谐波畸变：15%左右
具体需要现场实测。以实际测量为主。
3、两台3150KVA变压器，负载形式较多，有变频器，电动机；根据通用电网数据，功率因数大约在0.8左右，由于变频器使用较多，谐波畸变大约在10%左右。
谐波治理及无功补偿形式，每台变压器3150KVA配一套谐波治理及无功补偿设备。
实际情况测试后具体确定。
三、谐波治理和无功补偿遵循标准
国内外经验表明当电压波形畸变率在大于8%时对电子设备和运行中电气设备造成较大影响，大于10%时对其它用户电气设备有严重影响。在这种工况下，纯无功补偿电容器根本不能投运，对电缆、变压器等设备使用寿命有不良影响，产生大量的谐波电流会造成谐波发热损耗。因此，有必要加以治理。在进行设计低压滤波器时，通常应结合实际情况，给出具体的设计要求和谐波源及设备的运行资料。
根据了解的负荷情况，我们拟采取在谐波治理的同时结合全厂的无功补偿需求，使谐波指标满足国标，同时实际功率因数达到0.90左右。装置设计遵守的标准为满足国标规定的技术规范要求：
1．GB12326-2000“电能质量电压波动和闪变”
2．GBH14549“电能质量公用电网谐波”
3．DLH599-1996“城市低压配电网改造技术导则”
4.GBH17886.1－1999“标称电压10V及以下交流电力系