谐波保护器对水泥厂变频器产生的谐波的抑制.pdf

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1、2012．No．5渗T一51一谐波保护器对水泥厂变频器产生的谐波的抑制杨斌，邱文斗(合肥水泥研究设计院，安徽合肥230051)中图分类号：TM35文献标识码：B文章编号：1002—9877(2012)05—0051—02随着水泥厂变频器应用日益广泛，其产生的高次在断路器合闸后，HPD2000首先通过预充电电谐波对电网污染越来越严重，使设备损耗增加、寿命阻对DC母线的电容器充电，这个过程会持续几秒缩短，还会干扰某些敏感设备，造成误动作。为此水泥钟，是防止上电后对DC母线电容器的瞬间冲击。母企业采用多种方式来消除谐波，如加装无源滤波装线电压达到额定值后，

2、预充电接触器闭合。直接置、在变频器输入端加电抗器等，但是这些方法滤波电容作为储能元件，为通过IGBT逆变器和内部电抗效果不明显，如常用的在变频器前设电抗器方法，滤器向外输出补偿电流提供能量。同时，直流电容器通除谐波种类比较单一，并且滤除不彻底，同时对于电过电源PCB向内部电子电路提供工作电源。网侧的谐波无法滤除。而ELECON公司的HPD2000HPD2000通过外部CT采集电流信号送至谐波检测谐波保护器在鄂尔多斯2500fd生产线上应用后，发模块，该模块将基波成分分离，将谐波成分送至调节现电网中1次、3次、5次和7次等高次谐波污染均得与监测模块。该

3、模块会将采集到的系统谐波成分和到较好的抑制，电网质量得到明显的改善。HPD2000已发出的补偿电流比较，得到差值作为实1HPD2OO0谐波保护器工作原理时补偿信号输出到驱动电路，触发IGBT逆变器将补HPD2000谐波保护器工作原理见图1。偿谐波电流注入到电网中，实现滤除谐波的功能。系统／System系统电流HPD输出补偿电流2谐波保护器的配置与选型2．1配置该生产线中低压变频器主要是集中在烧成系统，在这些变频器前端均配有变频器专用型输入电抗器，用来抑制电网的浪涌电压和浪涌电流，以及抑制部分谐波。为烧成系统供电的两台S11—1600／10／0．4DY

4、nl1车间变压器位于烧成车间电气室，变压器采用电缆进线，母排出线的方式。在低压母线上分别设置两台450kvar低压电容器无功补偿装置进行低压集中补L_，“偿；低压动力抽屉柜直接挂在变压器低压侧母排上，，，熊载电流其他配电柜电源引自烧成车间变压器的馈线柜。图1HPD2000谐波保护器工作原理图2为烧成车间1号变压器系统图(局部)。弓电源进线低压电容器无功补偿装置谐波保护器柜离心风机离心风机图2烧成车间配电图(局部)一52一枷渗T2012．No．5配置的HPD2000一A完备型谐波保护器安装于变压器低压侧主分配母线处，通过HPD专用高精密电流互感器CT2

5、000实时监测非线性负载产生的电流波形，滤除其中的基波部分，并将剩余部分反相，再通过IGBT逆变器的触发将反相电流注入电网中，实现滤除谐波的功能。2．2选型通过对谐波电流的计算来进行选型。ITIfD=ST·0．15·K1·K2式中：『_谐波电流，A；一变频器容量，kW；K——负荷率，亦即计算负荷占变压器额定容量的比例，通常在0．5-0．7之间；K厂补偿系数，通常在0．5-2．0之间，强干扰项目取值为1．5-2．0。本项目烧成车间1号变压器谐波保护器的选型：5变频器容量为800kW，负荷率K。取0．6，补偿系数K2取1．7。则IT~=800X0．15X

6、0．6~1．7=122．4A。按就近原图4安装HPD谐波保护器后的电流波形曲线及谐波数据则，对照样本可选择规格150A的ELECON—从图3和图4中可以看到，在变频器前端配备专HPD2000—150—4一A型谐波保护器柜。其中“4”表示用电抗器后电流波形仍有许多高频率的尖峰干扰，电380V三相四线系统，“A”表示完备型。流波形的谐波含量没有达到国家标准；而在电源输入3谐波保护器的应用效果端并联上谐波保护器HPD后，谐波得到了明显的改善。三相电流的波形变得光滑清洁，电网中污染的尖图3和图4分别为安装谐波保护器前后烧成车间变电所谐波检测数据。峰干扰波形已

7、经被HPD谐波保护器吸收和滤除，电流波形和电力侧谐波的含量达到国家标准要求。4结束语在水泥企业竞争日益加剧的时代，大量采用变频器以降低能源消耗，提高企业竞争力和经济效益的同时，解决由变频器带来的高次谐波，抑制电网污染，提高电能质量也显得越来越重要。谐波保护器则是理想谐游崭格的选择。tlmp(编辑孙卫星)THnf3嘎Sg．7H3％f1．3^aHSf岔S64．9H7％flS8IS￡H9xf'．t0SH，1F3．13lOHl3f36窖8H，5f0．B0．3I●5¨日0n：00=4图3安装谐波保护器前畸变的电流波形曲线及谐波数据