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[摘 要]本文以进口1200mm单机架四辊可逆板带材冷轧机主传动部分谐波问题影响为研究对象,重点分析了进口整流设备谐波产生后的影响。结合不同的现场工况展开分析,提出了对进口整流设备谐波治理的几种解决方案。
[关键词]谐波、探讨
中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)18-0251-01
随着国内制造业的发展和技术水平的提升,各工业企业更多的引进进口设备,特别是一些大型的机械制造设备,那么这些设备中部分电气设备采用直流驱动和整流电源等部件,那么研究进口整流设备的谐波问题,对于用户变配电系统的设计、制造、建设、投资都有很大的实际意义。
1 工程实例
某工业企业引进一台国外生产的1200mm单机架四辊可逆板带材冷轧机,该设备采用一台10/0.69kV,容量为3200kVA变压器和一台10/0.4kV,容量为2000kVA变压器为设备供电,其中3200kVA变压器为主传动变压器,2000kVA变压器为MCC和辅助传动电源。主传动变压器主要采用二极管/IGBT 再生AC/DC 變频器获得驱动电源,主要负荷如表1。
2 谐波分析
1200mm单机架四辊可逆板带材冷轧机机架承载着轧制过程中的轧制力,开卷机和卷取机为板带材开卷和收卷的作用,这三部分为轧机的主要驱动组成,采用3200kVA主传动变压器用晶闸管整流供电。
随着用电设备非线性负荷的日益增多,这些非线性负荷产生的谐波电流将严重污染电网环境,甚至影响电气设备安全运行。由于整流设备本事为谐波源,所以分析、监测、治理整流设备产生的谐波变得非常重要。
用户注入电网的谐波电流允许值,根据GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》第5.2条,同一公共公联接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。第h次谐波电压含有率HRUH与第h次谐波电流分量Ih的关系如下:
一般进口整流设备在招标采购过程中,只强调功率因数指标而忽略电能质量的其他指标,例如:电压偏差、三相电压不平衡、电压波动闪变、谐波、间谐波等参数。该1200mm单机架四辊可逆板带材冷轧机在采购技术协议和招标过程中,主要关注了工艺性能和设备功能,对谐波部分未过多提及。厂家为了满足设备运行要求提出一些电能质量要求,用户负责进行公共辅助设施的建设,但是大多数的工业企业用户均为转供电,那么电能质量也仅仅能够达到国标限值。对设备本身运行阶段对产生的电能质量影响问题,未能足够重视。
谐波对工业企业的危害主要有:1.对变配电设备中的电容器、电缆、电变压器等都会产生一定的影响,甚至可能造成发热或损坏。2.对继电保护及自动化装置、计量、通讯都有坑你造成干扰。3.增加电能损耗,浪费资源。间谐波可能造成过滤器谐振、过负荷、闪烁、感应线圈噪声等危害。
国际上关于谐波的标准有IEC、美国IEEE以及英国、俄罗斯等国谐波标准,由于地域和历史原因各进口设备执行的相关标准略有差异,大多标准对谐波电压总畸变率THDu有一定的限制,所以在采购进口设备过程中要特别关注执行标准和国标间的差异。
3谐波治理的探讨
3.1 谐波监测。设备带电运行后,应根据实际工况选择监测时间段和谐波监测点,特别应该关注波动性非线性负荷状态下的谐波情况,尽可能了解各种负荷区间的谐波,以确保得到准确全面的谐波数据,为谐波治理提供必要的数据支持。
3.2 谐波治理方法。谐波治理有很多方式,可以根据现场负荷及谐波情况通过经济技术比较后,选择相应的谐波治理设备。加装交流滤波器,在谐波源附近加装高通滤波支路,以吸收谐波电流;加装无功补偿器,可以采用TCR、MCR等类型,可以有效地减少波动谐波量,有效抑制电压波动、闪变、功率因数等功能具有综合经济效益,但是一次性投资较大;通过谐波源设备的技术跟新,采用谐波量较小的新整流电源,将大大减小谐波的产生,且可以从源头上解决谐波干扰的问题。
3.3 谐波治理探讨。设备采购过程中应按照国标对总谐波畸变率THD,进行严格要求,协调设备厂家在整流设备设计制造阶段充分考虑谐波问题,减少谐波的产生,在设备到达现场安装、调试、投运后对电能质量进行全面监测,综合相关指标统筹考虑谐波治理的问题。
4 结论
谐波问题将严重影响和危害工业企业电气设备、自动化仪器仪表的安全运行和使用寿命,所以在采购设备尤其是国外进口含整流电源的设备时,要从源头开始重视谐波的问题,从设计、制造、安装、调试、运行等环节进行有效防治,以确保设备的安全经济运行。
参考文献
[1] GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》
作者简介
许杰(1984-),男,汉,陕西西安,工程师,学士mailto:7011248@qq.com
[关键词]谐波、探讨
中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)18-0251-01
随着国内制造业的发展和技术水平的提升,各工业企业更多的引进进口设备,特别是一些大型的机械制造设备,那么这些设备中部分电气设备采用直流驱动和整流电源等部件,那么研究进口整流设备的谐波问题,对于用户变配电系统的设计、制造、建设、投资都有很大的实际意义。
1 工程实例
某工业企业引进一台国外生产的1200mm单机架四辊可逆板带材冷轧机,该设备采用一台10/0.69kV,容量为3200kVA变压器和一台10/0.4kV,容量为2000kVA变压器为设备供电,其中3200kVA变压器为主传动变压器,2000kVA变压器为MCC和辅助传动电源。主传动变压器主要采用二极管/IGBT 再生AC/DC 變频器获得驱动电源,主要负荷如表1。
2 谐波分析
1200mm单机架四辊可逆板带材冷轧机机架承载着轧制过程中的轧制力,开卷机和卷取机为板带材开卷和收卷的作用,这三部分为轧机的主要驱动组成,采用3200kVA主传动变压器用晶闸管整流供电。
随着用电设备非线性负荷的日益增多,这些非线性负荷产生的谐波电流将严重污染电网环境,甚至影响电气设备安全运行。由于整流设备本事为谐波源,所以分析、监测、治理整流设备产生的谐波变得非常重要。
用户注入电网的谐波电流允许值,根据GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》第5.2条,同一公共公联接点的每个用户向电网注入的谐波电流允许值按此用户在该点的协议容量与其公共连接点的供电设备容量之比进行分配。第h次谐波电压含有率HRUH与第h次谐波电流分量Ih的关系如下:
一般进口整流设备在招标采购过程中,只强调功率因数指标而忽略电能质量的其他指标,例如:电压偏差、三相电压不平衡、电压波动闪变、谐波、间谐波等参数。该1200mm单机架四辊可逆板带材冷轧机在采购技术协议和招标过程中,主要关注了工艺性能和设备功能,对谐波部分未过多提及。厂家为了满足设备运行要求提出一些电能质量要求,用户负责进行公共辅助设施的建设,但是大多数的工业企业用户均为转供电,那么电能质量也仅仅能够达到国标限值。对设备本身运行阶段对产生的电能质量影响问题,未能足够重视。
谐波对工业企业的危害主要有:1.对变配电设备中的电容器、电缆、电变压器等都会产生一定的影响,甚至可能造成发热或损坏。2.对继电保护及自动化装置、计量、通讯都有坑你造成干扰。3.增加电能损耗,浪费资源。间谐波可能造成过滤器谐振、过负荷、闪烁、感应线圈噪声等危害。
国际上关于谐波的标准有IEC、美国IEEE以及英国、俄罗斯等国谐波标准,由于地域和历史原因各进口设备执行的相关标准略有差异,大多标准对谐波电压总畸变率THDu有一定的限制,所以在采购进口设备过程中要特别关注执行标准和国标间的差异。
3谐波治理的探讨
3.1 谐波监测。设备带电运行后,应根据实际工况选择监测时间段和谐波监测点,特别应该关注波动性非线性负荷状态下的谐波情况,尽可能了解各种负荷区间的谐波,以确保得到准确全面的谐波数据,为谐波治理提供必要的数据支持。
3.2 谐波治理方法。谐波治理有很多方式,可以根据现场负荷及谐波情况通过经济技术比较后,选择相应的谐波治理设备。加装交流滤波器,在谐波源附近加装高通滤波支路,以吸收谐波电流;加装无功补偿器,可以采用TCR、MCR等类型,可以有效地减少波动谐波量,有效抑制电压波动、闪变、功率因数等功能具有综合经济效益,但是一次性投资较大;通过谐波源设备的技术跟新,采用谐波量较小的新整流电源,将大大减小谐波的产生,且可以从源头上解决谐波干扰的问题。
3.3 谐波治理探讨。设备采购过程中应按照国标对总谐波畸变率THD,进行严格要求,协调设备厂家在整流设备设计制造阶段充分考虑谐波问题,减少谐波的产生,在设备到达现场安装、调试、投运后对电能质量进行全面监测,综合相关指标统筹考虑谐波治理的问题。
4 结论
谐波问题将严重影响和危害工业企业电气设备、自动化仪器仪表的安全运行和使用寿命,所以在采购设备尤其是国外进口含整流电源的设备时,要从源头开始重视谐波的问题,从设计、制造、安装、调试、运行等环节进行有效防治,以确保设备的安全经济运行。
参考文献
[1] GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》
作者简介
许杰(1984-),男,汉,陕西西安,工程师,学士mailto:7011248@qq.com