倍耐力項(xiàng)目報(bào)告PQM0912007NFT調(diào)諧

1、無(wú)功補(bǔ)償 & 諧波治理專家項(xiàng)目編號(hào)：PQM0912007NFT電能質(zhì)量測(cè)試報(bào)告及解決方案Power Quality Measurement Report項(xiàng)目名稱（PROJECT NAME）：倍耐力輪胎有限公司英博電氣（北京）有限公司IN-Power Electric (Beijing) Co., Ltd目錄一 公司簡(jiǎn)介3二 客戶信息4三 檢測(cè)記錄5四 解決方案11五 系統(tǒng)仿真12六 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)16附件一 諧波的危害17附件二 純電容放大諧波的原理19一 公司簡(jiǎn)介英博電氣（北京）有限公司座落在中國(guó)的硅谷中關(guān)村，是德國(guó)IN-POWER Electric GmbH在中國(guó)的子公司。英博電氣是一家

2、從事電能質(zhì)量檢測(cè)、分析及治理解決方案的專業(yè)公司，我們所涉及的領(lǐng)域?yàn)?00V到35kV電壓范圍內(nèi)的電能質(zhì)量解決方案設(shè)計(jì)、電能質(zhì)量測(cè)試評(píng)估與仿真分析、電能質(zhì)量治理設(shè)備供應(yīng)及電能質(zhì)量治理交鑰匙工程。公司的主要產(chǎn)品系列有：l 無(wú)源濾波補(bǔ)償系統(tǒng)（FC）l 有源濾波補(bǔ)償系統(tǒng)（APF）l 供電網(wǎng)絡(luò)有源恢復(fù)系統(tǒng)（MARS）l 靜止型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（SVC）l 電能質(zhì)量測(cè)試分析與評(píng)估l 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)英博電氣在上海、廣州、天津、鄭州、武漢、南京、西安、青島等地設(shè)有辦事處，在江蘇揚(yáng)州組建成立了成套生產(chǎn)工廠。我們與德國(guó)VISHAY、MONGOLDT、意大利ANSALDO、奧地利VATECH等國(guó)際先進(jìn)電能質(zhì)量

3、技術(shù)公司建立了良好的業(yè)務(wù)合作關(guān)系。擁有世界一流的電容器、電抗器、有源濾波器、SVC等電能質(zhì)量治理設(shè)備。高性價(jià)比的產(chǎn)品贏得了客戶的青睞，代理商遍布全國(guó)，配電系統(tǒng)總裝機(jī)容量已超過(guò)100,000kvar，廣泛涉及石油化工、汽車制造、冶金鋼鐵、造紙、礦山能源、電力、交通運(yùn)輸、軍事、通信、公共設(shè)施等各行各業(yè)。國(guó)內(nèi)工業(yè)重點(diǎn)企業(yè)，如通用汽車、燕山石化、齊魯石化、華潤(rùn)水泥等穩(wěn)定運(yùn)行，國(guó)內(nèi)重大項(xiàng)目，如首都機(jī)場(chǎng)，上海地鐵，中央電視臺(tái)等得到普遍贊譽(yù)。英博電氣全心全意為每一個(gè)客戶提供改善電能質(zhì)量、節(jié)能降耗的產(chǎn)品、解決方案與服務(wù)。為了配電綠色的明天，服務(wù)客戶，服務(wù)社會(huì)，是我們至始不渝的追求。二 客戶信息Customer

4、:客戶名稱：倍耐力輪胎有限公司Contact:聯(lián)系人:Address:聯(lián)系地址：Post Code:郵政編碼：Tel.:電話：Cell Phone:移動(dòng)電話：Fax:傳真：Email:電子郵件：Date:日期：09.12.22Engineer:檢測(cè)人:劉雪飛編 制：田會(huì)杰日期：2009-12-27三 檢測(cè)記錄3.1檢測(cè)信息檢測(cè)對(duì)象：倍耐力輪胎有限公司低壓配電室內(nèi)兩臺(tái)密煉機(jī)。檢測(cè)人：IN POWER（英博電氣）：劉雪飛檢測(cè)儀器：本次檢測(cè)所選用的測(cè)量?jī)x器是CA8335電能質(zhì)量分析儀CA8335電能質(zhì)量分析儀的特點(diǎn):· 4路電壓及4路電流輸入 · 可同時(shí)捕捉及記錄所有的電量參數(shù)，

5、暫態(tài)波形和告警。 · 超大容量2G SD存儲(chǔ)卡，可同時(shí)連續(xù)記錄所有的電量參數(shù)達(dá)1個(gè)月。 · CA8335菜單含21種語(yǔ)言包括簡(jiǎn)/繁體中文，操作簡(jiǎn)便而精確。 · 新增“啟動(dòng)電流”記錄 · 實(shí)時(shí)顯示電壓電流波形 · 可測(cè)諧波至50次 · 閃變計(jì)算 CA8335電能質(zhì)量分析儀的主要功能： 1 波形實(shí)時(shí)顯示（4路電壓/4路電流） 2 半周期有效值測(cè)量（電壓和電流） 3 操作直觀 4 自動(dòng)識(shí)別電流鉗 5 可測(cè)量直流成分 6 各相諧波的測(cè)量、計(jì)算與顯示可達(dá)50次 7 總諧波失真度（THD）的計(jì)算 8 快速暫態(tài)捕捉（每周期的采樣256點(diǎn)） 9 相量

6、圖顯示 10 可測(cè)量總VA、W和Var電量值及其各相值 11 可測(cè)量總VAh、Wh和Varh電量值及其各相值 12 K因數(shù)計(jì)算 13 COS位移功率因數(shù)(DPF)和功率因數(shù)(PF)的計(jì)算 14 300次的暫態(tài)捕捉 15 閃變計(jì)算 16 三相不平衡度計(jì)算（電流和電壓） 17 可設(shè)置告警監(jiān)控電網(wǎng) 18 備份和儲(chǔ)存截屏（圖像和數(shù)據(jù)） 19 趨勢(shì)圖記錄可輸出到PC20 PC軟件支持?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)讀取、可實(shí)時(shí)與儀器保持通訊 3.2 系統(tǒng)描述倍耐力輪胎有限公司低壓配電室內(nèi)有兩臺(tái)密煉機(jī)，其額定工作電壓為690V。設(shè)備連接為從10KV側(cè)經(jīng)變壓器10KV/0.69KV引進(jìn)電源，經(jīng)整流逆變裝置AC/DC驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)運(yùn)行

7、。密煉機(jī)功率為1250KW。3.3 檢測(cè)數(shù)據(jù)3.3.1 1#密煉機(jī)的檢測(cè)數(shù)據(jù)諧波電壓電流圖：諧波電流電壓畸變率：各次諧波電流圖：5次諧波電流圖：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目最大值最小值平均值電壓（V）738.5 695.9 713.5 電流（A）896.3 242.5 886.7 有功功率P（KW）1107.7 83.7 252.5 無(wú)功功率Q（KVAR）277.0 17.0 55.0 視在功率S（KVA）1141.9 100.7 278.6 P.F0.98 0.967 0.97 THDV (%)7.0 3.0 6.8 3th （A）18.90 0.00 1.50 5th （A）276.80 0.00 102

8、.90 7th （A）150.70 0.00 50.90 11th （A）82.60 0.00 16.50 13th （A）44.30 0.00 9.40 17th （A）19.10 0.00 7.40 由以上數(shù)據(jù)可以看出，電壓畸變率超標(biāo)，需要進(jìn)行諧波治理，系統(tǒng)功率因數(shù)較高，且3、5、7等次諧波畸變率過(guò)大，嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行埋下了隱患。 3.3.2：2#密煉機(jī)檢測(cè)數(shù)據(jù)諧波電壓電流圖：諧波電流電壓畸變率：5次諧波電流圖數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目最大值最小值平均值電壓（V）714.10 705.10 706.50 電流（A）235.00 73.90 143.80 有功功率P（KW）358.64

9、 68.70 287.57 無(wú)功功率Q（KVAR）73.00 18.36 72.00 視在功率S（KVA）366.00 71.11 296.46 P.F0.980 0.966 0.970 THDV (%)60.00 5.303th （A）4.20 0.00 0.60 5th （A）76.40 0.00 31.00 7th （A）43.80 0.00 16.30 11th （A）14.20 0.00 5.70 13th （A）9.30 0.00 3.70 17th （A）6.70 0.00 2.60 由以上數(shù)據(jù)可以看出電壓畸變率超標(biāo)，需要進(jìn)行諧波治理，系統(tǒng)功率因數(shù)較高，且3、5、7等次諧波畸變率

10、過(guò)大，嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行埋下了隱患。四 解決方案4.1、根據(jù)GB/T14549-93 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波的規(guī)定：表1諧波電壓限值：電網(wǎng)標(biāo)稱電壓KV電壓總諧波畸變率，%各次諧波電壓含有率，%奇次偶次0.38542表2諧波電流允許值：標(biāo)稱電壓KV基準(zhǔn)短路容量MVA諧波次數(shù)及諧波電流允許值A(chǔ)2345678910111213141516170.381078623962264419211628132411129.718當(dāng)電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的最小短路容量不同于上表基準(zhǔn)短路容量時(shí)，按下式修正表2中的諧波電流允許值：式中：公共連接點(diǎn)的最小短路容量MVA; 基準(zhǔn)短路容量，MVA；表2中的第h次

11、諧波電流允許值A(chǔ)；短路容量為時(shí)的第h次諧波電流允許值。4.2、改造建議建議：在1#密煉機(jī)同側(cè)母線上安裝5次調(diào)諧濾波裝置，補(bǔ)償容量為330KVAR安裝7次調(diào)諧濾波裝置，補(bǔ)償容量為180KVAR在2#密煉機(jī)同側(cè)母線上安裝5次調(diào)諧濾波裝置，補(bǔ)償容量為330KVAR安裝7次調(diào)諧濾波裝置，補(bǔ)償容量為180KVAR注：因?yàn)閮膳_(tái)密煉機(jī)負(fù)載情況完全相同，因此在選擇方案時(shí)，以諧波測(cè)量值較高者為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)諧濾波方案設(shè)計(jì)。五 系統(tǒng)仿真根據(jù)以上現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)中變壓器下負(fù)載#密煉機(jī)進(jìn)行仿真。51 仿真條件變壓器（10KV/0.69KV）額定容量負(fù)載參數(shù)：密煉機(jī)額定功率1250KW，實(shí)際運(yùn)行時(shí)為測(cè)量最大

12、值1107.7KW。功率因數(shù)0.97.系統(tǒng)濾波補(bǔ)償容量:5次調(diào)諧濾波裝置330KVAR7次調(diào)諧濾波裝置180KVAR5.2 仿真結(jié)果變壓器下安裝 前后對(duì)比：1電能質(zhì)量主要指標(biāo)濾波前濾波后2電流電壓波形濾波前濾波后3諧波電流電壓值濾波前濾波后5.3 仿真數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表1 安裝5、7次調(diào)諧濾波裝置前后各項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)比濾波方案濾波前濾波后濾波前后分析THDV ( % )6.92.8電壓總諧波畸變率由6.9降為2.8THDI ( % )35.2611.9電流總諧波畸變率由35.26降為11.9329.903109.466總諧波電流降低了220.437A3th（A）18.922.8143次諧波電流升高了3.91

13、4A5th（A）276.880.3195次諧波電流降低了196.481A7th（A）150.737.2967次諧波電流降低了113.404A11th（A）82.651.24711次諧波電流降低了31.353A13th（A）44.328.77313次諧波電流降低了15.527A通過(guò)對(duì)比可看出，安裝調(diào)諧濾波器可以重點(diǎn)濾除5、7次等主要諧波，降低電壓畸變率，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。六 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Ø GB/T 12325-2003 （GB 12325-1990）電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差Ø GB 12326-2000電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)和閃變Ø GB/T 14549-93電能質(zhì)量 公

14、用電網(wǎng)諧波Ø GB/T 15543-1995電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度Ø GB/T 15945-1995電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差Ø GB/Z 17625.6-2003/IEC TR 61000-3-4:1998電磁兼容 限值 對(duì)額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流的限制Ø GB/Z 17625.3-2000 idt IEC 61000-3-5:1994電磁兼容 限值 對(duì)額定電流大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制Ø GB/Z 17625.2-1999 idt IEC 61000-3-3:1994

15、電磁兼容 限值 對(duì)額定電流不大于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流的限制Ø IEC 61642 受諧波影響的工業(yè)交流電網(wǎng).過(guò)濾器和并聯(lián)電容器的應(yīng)用Ø IEC 61000-2-4電磁兼容(EMC)-第2部分：環(huán)境-第4分部分 ：工廠低頻傳導(dǎo)騷擾兼容水平Ø IEC 61000-4-7電磁兼容(EMC)-第4部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)-第7分部分 ：供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波和諧間波和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則附件一 諧波的危害對(duì)電費(fèi)計(jì)量系統(tǒng)的危害由于諧波電流的波形不同于基波電流，當(dāng)系統(tǒng)諧波電流含量較高時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響電費(fèi)計(jì)量系統(tǒng)，計(jì)量系統(tǒng)若不能區(qū)分諧波電流與基波電流，將諧波電流計(jì)為有功

16、電流，造成用戶多支出電費(fèi)。計(jì)算機(jī)和一些其它電子設(shè)備如PLC等，對(duì)電能質(zhì)量要求較高，較高的諧波可導(dǎo)致控制設(shè)備誤動(dòng)作，進(jìn)而造成生產(chǎn)或運(yùn)行中斷，導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失。變壓器對(duì)變壓器而言，諧波電流可導(dǎo)致銅損和雜散損增加，諧波電壓則會(huì)增加鐵損。與純正基本波運(yùn)行的正弦電流和電壓相較，諧波對(duì)變壓器的整體影響是溫升較高。須注意的是; 這些由諧波所引起的額外損失將與電流和頻率的平方成比例上升，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器的基波負(fù)載容量下降。而當(dāng)你為非線性負(fù)載選擇正確的變壓器額定容量時(shí)，應(yīng)考慮足夠的降載因子，以確保變壓器溫升在允許的范圍內(nèi)。還應(yīng)注意的是用戶由于諧波所造成的額外損失將按所消耗的能量(仟瓦一小時(shí))反應(yīng)在電費(fèi)上，而且諧

17、波也會(huì)導(dǎo)致變壓器噪聲增加。電力電纜在導(dǎo)體中非正弦波電流所產(chǎn)生的熱量與俱有相同均方根值的純正弦波電流相較，則非正弦波會(huì)有較高的熱量。該額外溫升是由眾所周知的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)所引起的，而這兩種現(xiàn)象取決于頻率及導(dǎo)體的尺寸和間隔。這兩種效應(yīng)如同增加導(dǎo)體交流電阻，進(jìn)而導(dǎo)致I2Rac損耗增加。電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)諧波電流和電壓對(duì)感應(yīng)及同步電動(dòng)機(jī)所造成的主要效應(yīng)為在諧波頻率下鐵損和銅損的增加所引起之額外溫升。這些額外損失將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)效率降低，并影響轉(zhuǎn)矩。當(dāng)設(shè)備負(fù)荷對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)較敏感時(shí)，其扭動(dòng)轉(zhuǎn)矩的輸出將影響所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)備，與正弦磁化相比，諧波會(huì)增加噪音量。像五次和七次這種諧波源，在發(fā)電

18、機(jī)或電動(dòng)機(jī)負(fù)載系統(tǒng)上，可產(chǎn)生六次諧波頻率的機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)是由振動(dòng)的扭矩引起的，而扭矩的振動(dòng)則是由諧波電流和基波頻率磁場(chǎng)所造成，如果機(jī)械諧振頻率與電氣勵(lì)磁頻率重合，會(huì)發(fā)生共振進(jìn)而產(chǎn)生很高的機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致機(jī)械損壞的危險(xiǎn)。電子設(shè)備電力電子設(shè)備對(duì)供電電壓的諧波畸變很敏感，這種設(shè)備常常須靠電壓波形的過(guò)零點(diǎn)或其它電壓波形取得同步運(yùn)行。電壓諧波畸變可導(dǎo)致電壓過(guò)零點(diǎn)漂移或改變一個(gè)相間電壓高于另一個(gè)相間電壓的位置點(diǎn)。這兩點(diǎn)對(duì)于不同類型的電力電子電路控制是至關(guān)重要的。控制系統(tǒng)對(duì)這兩點(diǎn)(電壓過(guò)零點(diǎn)與電壓位置點(diǎn))的判斷錯(cuò)誤可導(dǎo)致控制系統(tǒng)失控。而電力與通訊線路之間的感性或容性耦合亦可能造成對(duì)通訊設(shè)備的干擾。開(kāi)關(guān)和繼電保護(hù)像其它設(shè)備一樣，諧波電流也會(huì)引起開(kāi)關(guān)之額外損失，并提高溫升使基波電流承載能力降低。溫升的提高對(duì)某些絕緣組件而言會(huì)降低其使用壽命。舊式低壓斷路器之固態(tài)跳脫裝置，系根據(jù)電流峰值來(lái)動(dòng)作，而此種型式之跳脫裝置會(huì)因饋線供電給非線性負(fù)載而導(dǎo)致不正常跳閘。新型跳脫裝置則根據(jù)電流的有效值(RMS)而動(dòng)作。保護(hù)繼電器對(duì)波形畸變之響應(yīng)很大程度取決于所采用的檢測(cè)方法。目前并沒(méi)有通用的準(zhǔn)則能用來(lái)描述諧波對(duì)各種繼電器的影響。然而，目前在電網(wǎng)上一般的諧波有可能對(duì)由負(fù)序?yàn)V過(guò)器組成啟動(dòng)元件的保護(hù)及自動(dòng)裝置產(chǎn)生干擾,容易引起誤動(dòng)。