无源滤波装置在电网中的应用及实施

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1、交流滤波装置在宁夏石嘴山地区电网中的应用及实施［摘要］本文针对工业电石炉非线性负荷在运行过程中，负荷电流电压急剧变化，其交流电源侧产牛大量的谐波电流和无功问题。根据对电源系统电能质量的分析与研究，并设计出相对应的交流滤波补偿装置，介绍其滤波原理与模型仿真，经过理论分析与实际运行，该装置运行稳定，可靠性高，滤波效果好，完全满足公用电网系统运行对谐波含量和功率因数的要求。［主题词］电石炉谐波抑制无功功率功率因数无源滤波器防真引言为认真落实国网公司营销会议提出的“要加大对冶金、轧钢、电气化铁路等谐波、负序源的监测力度，督促客户进行谐波、负序治理，加强客户无功补偿装置运行管理，实现客户

2、无功就地平衡”的精神要求，宁夏石嘴山供电局本着为客户优化用电，挖掘电能的潜在效益和节约用电的空间。通过对石嘴山地区传统工业铁合金、电石、碳化硅等非线性负荷入网后对电能质量的影响进行测试评定后,将具体的治理落实在电石冶炼型负荷上。对宁夏凌云化工新上的31500kVA电石炉工程项FI的电能质量进行了背景测试后，根据测试数据，经过精细缜密的计算和分析比对，方案论证、提出了具体详细的电能质量治理方案-一安装TAL35-18000/13841BL型交流滤波装置，并予以实施，并对该装置运行后对终端需求侧电网及石嘴山地区电网的影响进行了比对测试与效能评估分析，通过测试后发现此治理方案无论对需

3、求侧电网述是地区电网的效果都十分明显，对进一步优化客户用电、节约生产成本以及确保电网的安全、经济、优质、可靠运行都具有显著的促进作用和电能质量治理工作的带头示范作用，同时对指导其它传统工业进行治理也具有积极的实际指导意义。1、系统情况介绍系统供电主接线示意图如下：35KV电炉31500KVA进线电压:35KVO35KV母线短路容量：按基准容量250MVA计算。电炉变容量：31500kVAo目前系统自然功率因数为0.7,要求补偿至0.9302、系统谐波测试与分析2.1谐波测试现场对用户一期电石炉的谐波电流电压进行测试，以此数据作为参考，可估算二期新建电石炉的电流电压情况，测试的负

4、荷约为新建负荷的一半。测试仪器：PS-6S电能质量分析仪测试波形如下图：凌云化工岀逆"1/（电殊I若势分析/基注电A）时I日:2CO9-02-18K00003^200XX2-1815420015*—Affl巧〒*17—y-rci8«^274333269533264533259533棊波电流2S43332009-2-181403542009-2-181415032009-2-181427212009-2-181439392009-2-181451542009-2-181504182009.2-181516:332009-2-1815:28512009-2-18154106凌云化工

5、岀钱小/（电总）◎势分折AS谐童电流（A）州目：2009-02-18H0000至2009-02-18154200总谐波电流2009-2-1814:(»542009-2-181414572009-2.18142703200^2-181439092009-2-181451182009-2-18302OW-2-181&15362OCB-2-1815274520»2-1815:»51废云化工出线/"/(电和折计菲和綁iff!】:2009-02-18140000至200402・181542005224谐波电流值472442243724322427242224172412240.7240X

6、4234567891011121314151617181920212223242$26272629»3132333435363738394041424344454647484950根据现场测试情况及理论评估计算，结合长期以来进行滤波器设计经验，给出谐波电流的发生量如下：1.不投滤波器的情况下注入系统35kV侧的各次谐波电流值（A）谐波次数注入系统35kV侧的谐波电流值（A）允许值（A）k为系数2&7215Xk321.8312Xk44.987.7Xk532.4412Xk63.15.lXk73.1&8Xk81.543.8Xk91.544.lXk100.933.lXk110.935.

7、6Xk120.612.6Xk130.624.7XkUthd2.投入滤波器的情况下注入系统35kV侧的各次谐波电流值(A)谐波次数注入系统35kV侧的谐波电流值(A)允许值(A)k为系数212.8115Xk33.0312Xk40.177.7Xk50.7312Xk60.95.lXk71.158.8Xk80.633.8Xk90.674.lXk100.413.lXk110.425.6Xk120.292.6Xk130.294.7XkUthd2.2谐波电流计算分析电石炉在运行过程中，工作电流极不稳定，变