电解铝整流供电系统中无功补偿及高次谐波抑制

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1、电解铝整流供电系统中的无功补偿及高次谐波的抑制郭宏芳张传斌梁永平(青海桥头铝电有限公司动力二车间810100青海)摘要：节约电能，不但减少了企业的电费开支，降低了企业的生产成本，更为重要的是由于电能能够创造比它本身价值高几十倍的工业产值，特别是在能源紧张的今天，合理的利用能源，降低能耗，提高经济效益，已是我们企业有效发展的一个重要因素，因此要节约能源，必须对电能质量进行提高，而提高电能质量的有效措施即为提高功率因数，加装滤波补偿装置进行有效的无功补偿和消除谐波危害。关键词：供电整流电能节约功率因数滤波补偿谐波滤波器1.引言：由于一些大的用电

2、单位对电网的供电质量造成不同程度的影响，产生大量的各种谐波分量，直接影响电网的供电质量，同时，作为一个大型的电解铝企业，其整流供电的功率因数一旦低于0.9，则直接使设备的输出功率降低，设备的绝缘发热老化，效率降低，另外也给电网增加了负担，降低了电网的输电能力，所以加装滤波补偿装置是电解铝整流供电刻不容缓的一项举措！2.滤波补偿装置滤波器的工作原理：滤波器是制定一个与所产生谐波的谐波源大小相等，相位相反的谐振电路，使各次谐波很容易的通过的回路，是对不同种类的设备所产生的谐波进行滤除，对无功功率进行补偿的装置。3.概述：由于电网供电电压并非理想

3、的正弦波，而整流供电二极管的单向导电作用，在正反向电压作用下，其阻值迥然不同，因而整流装置从交流电力系统取的电流也是非正弦波的，这种非正弦交流波形根据系统参数，整流装置相数，接线和运行条件的不同而发生很大畸变，将这些电流按傅立叶级数可分为基波及一系列不同频率和振幅的谐波（一般为12K±1，其中K为自然数1、2、3……，对电网危害最大的为27、29等高次谐波），而产生的这些谐波危害极大，主要为：3.1.直接危害用电设备的绝缘，降低电气设备的使用寿命；3.2.产生严重的电压波动，使三相不平蘅，容易使电容器击穿；3.3.谐波可以使继电保护发生误动

4、作，造成巨大的经济损失；3.4.谐波所产生的电压闪变，对高精度电子设备产生极大的影响；3.5.谐波对人体也产生较大的危害。4.高次谐波的抑制：将三相桥式电路的脉动数从6提高到12，可消除5次、7次谐波。将多个谐波源接于同一段母线，利用谐波的相互补偿作用也可降低电网谐波含量。　　当谐波量超出规程允许值或者电网在谐波范围内有谐振时，通常设置单调谐滤波器吸收特征谐波。对于13次及以上的高次谐波，可设置一个高通滤波器。滤波回路也会吸收电网原有谐波并可能导致过负荷。一般通过调整失谐率，降低品质因数或者通过附加电子装置控制电流值来避免过负荷。电容器可通

5、过串联电抗器形成谐波阻塞回路，以防止电容器谐波过负荷，一般将串联谐振频率定在250Hz以下。5.电感调节：滤波装置的电感调节后不会改变，而在运行当中，电容值会发生变化，所以必须根据其谐振点去调试（XL=KXc其中K为调谐系数取1.03，不平衡度≤2%）所以在计算时，先测出电容实际值，根据公式Xc=1/2ПfC得出Xc值，可根据XL=KXc再依据公式XL=2ПfL反推出L值。我供电整流所1#---4#机组谐波调谐数据如下表：1#机组谐波调谐数据：支路L设计值(mh)C实测值（µf）目标L值(mh)调整后L值(mh)谐振频率（HZ）谐振点调整K

6、值5A4.4492.084.57324.551245.260374.911.03B4.4492.034.535947814.540246.332324.931.03C4.4492.054.534962274.522246.332324.92651.037A3.460.823.5018293.500344.86526.91.03B3.460.843.5006783.498344.86526.91.03C3.460.803.5029813.503344.86526.89731.0311A0.9292.100.9364670.9321541.93

7、1110.83861.03B0.9292.020.9372810.9344541.931110.83861.03C0.9292.040.937070.9331541.931110.83861.032#机组谐波调谐数据：支路L设计值(mh)C实测值（µf）目标L值(mh)调整后L值(mh)谐振频率（HZ）谐振点调整K值5A4.4492.114.53204.538246.33234.926651.03B4.4492.224.52664.523246.33234.926651.03C4.4492.274.52424.522246.33234.92

8、6651.037A3.460.843.50073.500344.86526.897311.03B3.461.43.46883.472344.86526.897311.03C3.4