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    2022年06月11日   星期六
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    諧波治理成套裝置
    概述

    鋼鐵、石油化工、冶金、煤炭以及印染等行業的負荷在工作過程中產生大量諧波,對電力系統造成嚴重的污染,影響供電質量。無源電力濾波裝置就近吸收諧波源產生的諧波電流,是抑制諧波污染的一種有效措施。無源電力濾波裝置主要由濾波電容器、空芯濾波電抗器和無感電阻的適當組合而成,運行中與諧波源并聯,起濾波作用并兼顧無功補償和調壓的需要。由于它經濟實用、結構簡單、運行可靠、維護方便等原因,得到了廣泛應用。

    使用環境

    1)安裝于戶內或戶外。
    2)海拔高度不超過1000米(特殊地區可協商確定)。
    3)環境溫度為:-40℃~+45℃。
    4)空氣相對濕度不超過85%。
    5)安裝運行地區應無劇烈振動,無有害氣體或蒸汽,無導電性或爆炸性塵埃。
    6)污穢等級按不小于Ⅲ級考慮,重污穢地區可協商確定。
    7)戶外安裝時,風速不大于35m/s,覆蓋厚度不大于10mm。
    8)地震烈度:8度。

    型號標注


    型號:LTAL(S)-10-3600/3-AKW
    其型號標注的含義是:
    1)LTAL—高壓通用型濾波成套裝置
    2)(S)--標注S,為可控硅投切,不標,為接觸器投切或手動投切方式
    3)10—電壓等級(1.1KV—110KV)
    4)3600/3—安裝容量/濾波器組濾波通道數(Kvar)
    5)單套裝置生產范圍:100Kvar—30000Kvar
    6)A—電容器組連接方式:A--單星型,B—雙星型
    7)K—保護方式:K--開口三角電壓保護 L—不平衡電流保護,
    8)C—電壓差動保護,Q—橋式差動電流保護,Y—不平衡電壓保護
    9)W—戶外型
    10)G—高原型

    執行標準

    GB50227—1995   《并聯電容器裝置設計規范》
    DL/T604—1996   《高壓并聯電容器裝置訂貨技術條件》
    JB/8958—1999   《自愈式高壓并聯電容器》
    GB11032—2000   《交流無間隙金屬氧化物避雷針》
    GB10299—1988   《電抗器》
    DL/T653—1998   《高壓并聯電容器用放電線圈訂貨技術條件》
    GB/T 14549—1993《電能質量 公用電網諧波》
    DL462—92       《電壓并聯電容器用串聯電抗器訂貨技術條件》
    GB/T 15945—1995《電能質量 電力系統頻率允許偏差》
    GB 123259—1990 《電能質量 供電電壓允許偏差》
    GB 12326—2000  《電能質量 電壓波動和閃變》
    GB/T 15543—1995《電能質量 三相電壓允許不平衡度》
    GB311.1—311.6  《高電壓試驗技術》
    GB311.1—311.6  《高壓輸變電設備的絕緣配合》
    GB1985          《交流電壓隔離開關和接地開關》
    GB11022         《高壓開關設備通用技術條件》

    結構原理

      無源電力濾波器主要由濾波電容器、濾波電抗器和無感電阻器等適合連接組成,完成濾除諧波兼顧無功補償的作用。其主要的工作原理是電路的串聯諧振,在某一個諧波頻率下,當電容器的容抗和電抗器的感抗相等時,其串聯等效電抗為很低值,對相應頻次諧波表現出低阻抗,從而有效的抑制了流向系統或其它負荷的諧波電流,改善了系統的電壓畸變。
        按結構和接線方式分,無源電力濾波器主要有以下幾種:單調諧波濾波器、雙調諧波濾波器、C型濾波器、高通濾波器等。單調諧波濾波器是工程中使用最多的濾波器,它僅對某一次諧波起濾波作用,特點是結構簡單,但對元件的工作穩定性要求高,較小的額定值改變會帶來較大的濾波效益劣化。雙調諧波濾波器同時吸收兩種頻率的諧波,實際上相當于兩個并聯的單調諧波濾波器,但減少了回路,基波損耗較小,只有一個電抗器承受全部沖擊電壓。這種濾波器結構復雜,調諧困難,但在高壓大容量裝置中采用有一定的技術經濟的優越性。
        高通濾波器對截至頻率以下的頻次呈現高阻抗,對截止頻率以上的頻次在寬廣的范圍內呈現較低的阻抗值,可以一直高次諧波對系統的影響,其特點是基波損耗較小,阻抗頻率特性較好,結構簡單,對工頻偏差及元件參數變化不敏感,故工程上應用較多。C型濾波器是一種新型濾波器,它的基波損耗很小,適合用在較低的頻次上,但它對工頻偏差幾元件參數變化比較敏感。

    適應范圍

    以下工況的供電系統可選用通用型電力濾波裝置:
    1)大功率半導體整流裝置,包括直流電機、變頻調速電機較多的場合
    電解鋁、中頻爐、軋機等,半導體器件在關斷與開通的過程中會產生與其接線方式有關的特征諧波,其流入系統的諧波電流會影響變壓器和電動機等的正常工作,造成其過載甚至燒毀。
    2)電力機車、單相用電負荷或者三相嚴重不平衡負載
    目前各國正在運行時用的電氣化鐵路機車大多采用交流25~35KV電源,有前應變電站兩相供電。這就不可避免的引起三相負荷不對稱,由此向電力系統中一并注入諧波電流和付序電流。一般在牽引變壓器的兩個供電臂上裝設容量相同的濾波器。
    3)含鐵磁特性器件的負載
    在有些供用電系統中,變壓器,鐵芯電抗器,當其工作在飽和狀態時,由于磁化曲線的非線性,會產生一定次數的諧波,其中以三次為主,當系統存在并聯補償電容器時,電容器的容抗和系統感抗的一個合適比例,就會造成三次諧波的嚴重放大。

    裝置特點

    成套裝置按安裝方式可分為兩種形式:

    1)柜體式
    整套裝置安裝于高壓柜內,但如果采用空芯濾波電抗器,電抗器不宜安裝在柜體內,如果受場地影響,必須在柜體內安裝,則必須采取磁屏蔽措施。
    其特點是:裝置小型化,為運輸方便和減小占地面積,成套裝置結構緊湊,布局合理,充分考慮了安裝和運行維護的簡單和直觀。
    2)框架式
    濾波成套裝置最常用的安裝形式,整套裝置包含:
    a)進線及保護柜:內含斷路器、隔離開關和電流互感器等;
    b)繼電保護屏:實現保護、自動投切、測量及通訊等功能;
    c)一次元件:包括濾波電容器、濾波電抗器、放電線圈、避雷器和噴逐式熔斷器等;
    d)鋼構架及圍欄等。
    系列性能好:成套裝置的主設備、鋼構架和零配件通用化適當劃分不同容量等級。對斷路器等控制設備、保護裝置和自動投切的選擇,以及單臺電容器的保護方式等充分尊重用戶的意見和建議,廠家按合同要求成套供貨。
    靈活性強:可以滿足城市電網、農村電網和重工業負荷對電能質量的不同要求,可以同時補償無功,提高系統電壓,改善電壓畸變率。
    適應性強:我國幅員遼闊,南北方、寒熱帶和高海拔等區域氣候條件差異大,成套裝置的不同設計充分滿足了其在不同氣候條件下的可靠運行。

    成套裝置按投切方式可分為以下幾種:

    1)手動投切
    整套裝置可由幾組或一組濾波器構成,由操作人員手動操作。
    手動投切的濾波裝置一般適合于有人值班的變電站或工廠配電系統。
    2)自動投切
    整套裝置可由幾組或一組濾波器構成,由控制器控制按順序自動投切,控制參數可選諧波發生量或者電壓無功等。自動投切按投切元件的不同又可以分為接觸器(斷路器)投切和可控硅投切兩種。
    自動投切的濾波裝置一般適合于無人值班的變電站或工廠配電系統或者是系統諧波(無功)變化比較頻繁的場合。



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