中频炉无源谐波滤波兼无功补偿技术方案

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1、中频炉无源谐波滤波兼无功补偿技术方案设计无源谐波滤波兼无功补偿装置北京京仪椿树电能质量事业部领步（北京）电能质量设备有限公司项目主管：陈兴龙审核：马建立编写：邹佳王文林1、系统概述某金属材料有限公司配电系统如上图所示：一条10KV高压进线供电一台容量800KVA变压器，变电电压等级为10KV/0.4KV，该主变负载容量为400KVA0.5吨中频炉三台和容量小于100KVA电阻炉三台以及其他配套电机等负载，并配置有容量2×240Kvar的电容补偿柜两面，由于中频炉是典型的谐波源，运行时会产生大量谐波流入其所在配电系统，导致谐波电流、谐滤电压畸变率严重超标，不

2、仅直接干扰危害配备的两面电容补偿柜的投运，导致月平均功率因数达不到0.9的考核标准，每月被供电部门加征七千元左右的力调费，还影响变压器的出力，不能满足三台中频炉同时运行的需要，为此某金属材料有限公司委托专注谐波治理12年的领步（北京）电能质量设备有限公司进行谐波治理方案设计并组织实施。受某金属材料有限公司的邀约，领步（北京）电能质量设备有限公司派技术工程师前去进行电能质量测试并受委托依据测试概括设计谐波治理方案，方案中所规定的电源规格及配置构成、技术参数、接口等指标，可作为设备设计、制造、验收、交货和质量保证的依据。2、测试与设计依据标准设计标准如下：GB

3、/T2900.1-2008电工术语基本术语GB/T2900.17-1994电工术语电气继电器(IEC6005(IEV446)-1977,EQV）GB/T2900.32-1994电工术语电力半导体器件GB/T2900.33-2004电工术语电力电子技术（IEC60050-551：1998，IDT）GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差GB/T12326-2008电能质量电压波动和闪变GB/T14549电能质量公用电网谐波GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡GB/T15576-2008低压成套无功功率补偿装置GB/T15945-2008

4、电能质量电力系统频率偏差GB/T18481电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T3797-2005电气控制设备GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）（IEC60529-2001,IDT）GB/T7261-2008继电保护和安全自动装置基本试验方法GB16836-2003量度继电器和保护装置安全设计的一般要求DL/T478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件JB/T5777.2-2002电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件JB/T7828-1995继电器及其装置包装贮运技术条件JB/T9568-2000电力系统继电器、

5、保护及自动装置通用技术条件DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T672-1999变电所电压无功调节控制装置订货技术条件GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备第1部分：型式试验和部分型式试验GB311.1-1997高压输配电设备的绝缘配合注：所有标准规范执行最新版本3、配电系统测试3.1测试单位某金属材料有限公司3.2谐波的基本定义及基础知识3.2.1领域内关键词语的基本概念★谐波：（harmonic）对周期性交流信号量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1的整数倍的分量。我国供电系统频率为50Hz，所以5次谐

6、波的频率为250Hz。7次谐波的频率为350Hz。11次谐波的频率为550Hz，13次谐波的频率为650Hz。★公共连接点：（PCC）用户接入电网的连接处。★总谐波畸变率：（THD）周期性交流量的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。电压总谐波畸变率以THDU表示，电流总谐波畸变率以THDI表示。★谐波源（harmonicsource）：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。★感性无功：电动机，变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。★容性无功电容器在交

7、流电网中接通时在一个周期内，上半周期的充电功率和下半周期的放电功率相等，不消耗能量，这种充放电功率叫容性无功功率。★功率因数：有功功率与视在功率的比值称为功率数。★功率因数调整电费：实行两部分电价制度的用电企业，供电部门根据用户平均功率因数而加收或减免的电费，称为功率因数调整电费3.2.2谐波的产生和危害●谐波的产生：谐波主要是由于大容量整流或换流设备以及其它非线性负荷，导致电流波形畸变造成的。我们对这些畸的变交流量进行傅立叶级数分解，即可得到50Hz的基波分量和频率为基波分量整数倍的谐波分量。●谐波的危害★影响供电系统的稳定运行：供配电系统中的电力线路与

8、电力变压器，一般采用电磁继电器，感应式继电器或新式微机保护进行检测