項目背景

原配電系統(tǒng)狀況

長安某汽車零部件配套廠變壓器容量Sn=1000KVA，補償容量510Kvar，原補償方案采用智能集成抗諧波電容器，現(xiàn)場負荷為液壓機、焊機等設(shè)備，補償投運后主要存在以下問題：

1、無功補償柜在全部投入狀態(tài)下，輸出無功電流不足（額定433A，現(xiàn)輸出216A），配電系統(tǒng)功率因數(shù)平均值低于0.9以下。

2、無功補償柜元器件溫度高出環(huán)境溫度2倍以上，電容器外觀已嚴重鼓包，柜體底部大量堆積了電容器滲漏的填充介質(zhì)，造成電容器容值嚴重衰減且極易引起安全事故。

3、無功補償柜無法快速跟蹤負荷變化，且每天24小時連續(xù)投入運行。

4、焊機主要是三次諧波源，供電電源主要是兩相380V，補償電抗率配置不合理，不能有效抑制三次諧波。

現(xiàn)場照片：

測試儀器

FLUKE434電力諧波分析儀；FLUKE434是美國福祿克公司生產(chǎn)的專業(yè)測量電能質(zhì)量的測試儀，功能全面、精度高、監(jiān)測及記錄電力質(zhì)量、電力質(zhì)量故障診斷功能最全面的儀器，測量功率及電能、突升、突降、閃變、諧波分析到100次，高頻瞬態(tài)測量、檢測及波形顯示、各電氣參數(shù)的驟升驟降趨勢圖等。

電壓精度 0.5%

電壓量程 10——1000V

電流精度 0.2%

電流量程 0—3000A

部分測試數(shù)據(jù)

              測試點1：三相電壓有效值

測試點2：三相電壓有效值

           測試點3：三相電壓有效值

測試點1：無功功率

       測試點2：無功功率

     測試點3：功率因數(shù)

分析總結(jié)

1、經(jīng)檢測焊機工作無功需求最大達到809Kvar，原補償裝置有效輸出容量只有

202Kvar，無功功率嚴重補償時不足，造成配電系統(tǒng)電壓平均跌落至208V~214V（標準電壓為230V），沖擊電流幅值達到3000A以上。

其影響是：

a、焊機工作電壓不穩(wěn)定，嚴重影響焊接質(zhì)量，會導(dǎo)致焊接產(chǎn)品次品率增高。

b、造成焊機生產(chǎn)線就地總開關(guān)柜斷路器頻繁跳閘，嚴重影響生產(chǎn)效率。

2、原補償裝置采用一體化電容，電抗率為7%，該裝置不能有效抑制系統(tǒng)3次諧波，諧波注入配電系統(tǒng)會影響配電系統(tǒng)安全運行，造成變壓器運行噪音大，溫升高、母線發(fā)燙等現(xiàn)象。同時導(dǎo)致補償裝置元器件溫度升高，加速無功補償元件損壞有出現(xiàn)電氣安全事故的隱患。

解決方案

本方案考慮到用戶有效節(jié)能和安全運行問題，為客戶量身定制了低壓動態(tài)補償與諧波治理裝置的電能質(zhì)量解決方案，同時改善公司配電系統(tǒng)電能質(zhì)量、提高功率因數(shù)并降低線路損耗達到節(jié)能降耗的目標，為用戶取得最大的經(jīng)濟效益。

設(shè)計依據(jù)

根據(jù)負載參數(shù)、負載特性，諧波數(shù)據(jù)及工程經(jīng)驗，本項目補償濾波方案設(shè)計如下：

為了保證足夠的濾波通道，設(shè)計在變壓器二次側(cè)、焊機總開關(guān)就地處設(shè)置動態(tài)無功補償濾波裝置，補償裝置設(shè)計3次、5次濾波支路，每條濾波支路串入濾波電容器和濾波電抗器，濾除3次、5次及高次諧波電流。

治理目標

1、消除電氣安全隱患，避免造成安全事故。

2、保證月均功率因數(shù)達0.95以上，獲得供電局力調(diào)電費獎勵

3、降低諧波含量60%以上，減少諧波對電網(wǎng)和設(shè)備的影響，提高設(shè)備工作效率。

4、穩(wěn)定系統(tǒng)末端電壓，減少電壓跌落對設(shè)備造成的影響

5、降低線路損耗和變壓器損耗，減少用戶電力費用投入。

6、提高變壓器有功容量，起到變壓器增容作用。

現(xiàn)場改造

補償柜改造后帶來的效益

1、提升月均功率因數(shù)達0.95以上，免除電力罰款。

2、降低系統(tǒng)運行電流，降低電纜線發(fā)熱，降低線路損耗，提升電能有效利用率。

3、消除安全隱患，避免造成安全事故。

4、現(xiàn)場電壓得到提升，保證了焊接質(zhì)量。