北电自动化用户交流ppt课件

1、电能质量治理技术讨论北京电力自动化设备刘雪伟主讲内容公司简介谐波概述产品引见运用案例北京电力自动化设备简介北京电力自动化设备成立于1971年,座落于北京市海淀区西直门外，隶属于中国能建集团配备，主要从事电力系统自动化设备、智能电网电力电子设备、清洁能源利用的研讨、开发、消费和销售，为电力行业、大型煤炭、冶金等用户提供提高电能质量以及电力系统优化的整体处理方案。北京电力自动化设备简介北电自动化实施人性化管理，运营暖心工程，真实维护、照顾好员工的利益。北京电力自动化设备简介装配车间、机电车间北京电力自动化设备简介面向市场和企业转型开展，北电自动化公司坚持自主创新，产品分为

2、四大类：工业自动化产品：集中控制系统、传动类控制系统等；变电自动化产品：继电维护安装、小电流接地系统等；电能质量产品：静止无功发生器SVG、有源电力滤波器APF、高低压FC型滤涉及无功补偿安装等；电能替代类产品：充电桩、岸电电源等。谐波概述-谐波的定义与产生源头 在非线性负载上加理想正弦电压，但流过的电流是非正弦的，电流波形发生畸变。因此，非线性设备是电力系统谐波源。右以下图阐明畸变波形可用正弦波形的叠加表示。对正弦波做傅里叶级数分解，其中频率与工频一样的分量称为基波频率大于基波的分量称为谐波。不延续电源UPS计算机充电器音像设备变频空调晶闸管调光设备电子节能灯等 变频调速器 直流调速系统 整

3、流设备 中高频感应加热设备 晶闸管温控加热设备 焊接设备 电弧炉 电力机车非线性负载谐波概述-谐波源谐波概述-谐波的危害谐波影响电动机效率和正常运转，寿命缩短加速电容器老化继电维护安装误动作容易引起部分谐振影响通讯系统的正常任务添加变压器和线路损耗对电网的影响对电能计量的影响谐波概述-对用户的危害设备产品费用支出平安谐波导致系统中电容器的老化、电抗器烧毁、损坏电动机、危害变压器产生过热、损坏通讯设备、加速电缆老化。谐波影响消费线的平安稳定运转，导致产质量量下降，例如：造纸、纺织、流水线、电子元器件消费行业等。谐波添加线路损耗、导致用户用电费用增加，设计容量提高。谐波导致继电维护安装的误动作和拒

4、动作，控制柜无法正常任务，存在谐振危险，添加电火灾的能够等。APF：有源电力滤波器以绝缘栅双极晶体管 Insulated Gate Bipolar Transistor IGBT为主体，辅之以直流储能环节、交流滤波环节等构成的电力电子变流器。APF本质为可输出恣意电流的电流源。利用脉冲宽度调制技术产生谐波电流与无功电流。配电网无功补偿与谐波治理的首选APF产品引见 负载电流 APF输出电流 电力系统电流APF投入运转前APF投入运转后产品引见高压SVC高压FC低压APF整柜高压电能产品高压SVG低压电能产品低压SVG柜机SVG模块APF模块产品引见有源电力滤波器APF技术特点1、数字式补偿,

5、并且可对每次谐波进展单独设定；2、具备完好的维护安装和系统自诊断功能；3、内置无功补偿功能； 4、可实现与上位机通讯的功能；5、具有可扩展功能。运用 本产品可广泛运用于企业、商业和机关团体的供配电系统中。其主要运用的行业包括：电力系统、石油、烟草、化工、冶金、制药、造船、汽车制造、电信、水泥、矿山、电气化铁路、造纸、精细机械加工、焊接、纺织、印刷、精细电子、半导体消费企业等。产品引见低压无功补偿安装LSVG技术特点1、具有自顺应才干，能动态跟踪补偿系统无功，呼应迅速，补偿精准；2、不受系统或回路阻抗变化的影响；3、补偿容量适中，限制过压才干强，抑制闪变，分相调理，损耗和噪音小。LSVG采用三电

6、平技术，适用于1kV以下电力系统。SVG是目前最为先进的无功补偿安装，基于电压源型逆变器的补偿安装实现了无功补偿方式质的飞跃。它不再采用大容量的电容、电感器件，而是经过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。产品引见高压静止无功发生器SVG技术特点高压静止无功发生器采用链式构造，损耗小，采用载波移相技术，可以在不添加IGBT开关频率的条件下实现有源滤波功能，无变压器，具有占地面积小和后期维修易操作等优点。静止无功发生器Static Var Generator，SVG是一种基于电压源逆变器的无功功率调理安装，可以从感性到容性平滑地调理无功功率。其根本原理是将自换相桥式电路经过电抗器直接并

7、联在电网上，适当地调理桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧输出电流，就可以使该电路发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。电能质量治理典型案例1北京某机场行李运输部测试点谐波电流含量中，5次、7次、11次含量超越国家规范，为有效治理由变频器产生的大量谐波，在行李托运隧道负载处并联安装一台有源电力滤波器。某大型机场航站楼行李托运系统由总长约30km皮带保送系统和38km高速托盘系统组成，由大量变频器支撑整个系统的运转。该系统中变频器的运用导致产生大量谐波，不利于整个行李系统的的平安稳定运转。治理效果从以下图中可以看出，加装BPAE系列有源电力滤波器可有效滤除电网中的谐波

8、电流，改善电能质量。电能质量治理典型案例1北京某机场行李运输部工程结论该大型机场航站楼行李托运系统采用加装BPAE系列有源电力滤波器的方案加以治理，效果显著，有效滤除了供电网络中的大量谐波电流，使谐波电流含量符合国家规范。经多位专家论证，一致以为BPAE系列有源电力滤波器运转平安可靠，可明显改善电网电能质量，降低设备损耗、延缓设备老化、减少因设备缺点而产生的较大经济损失，使得行李托运系统的运转更加稳定，确保了机场客运任务的平安、有序进展。电能质量治理典型案例1北京某机场行李运输部由于渣滓熄灭发电系统运转工艺的调理要求和降低厂用电率措施的重要性，目前，在各渣滓熄灭发电厂中变频调理技术运用非常广泛

9、，从而产生了大量谐波，这些谐波会对其他设备产生干扰，影响了系统的稳定。电厂电流谐波含量比较大，其中5次谐波、7次谐波远超国标值，需求进展治理，现场安装两台200A的有源滤波器，采用集中补偿方式，即两台有源滤波器都安装在变压器的出口处。电能质量治理典型案例2广东某渣滓电厂治理效果电能质量治理典型案例2广东某渣滓电厂母线电压波形 治理前 治理后 电流波形 治理前 治理后 美国Bricmont的熔保炉美国Wagstaff的DC铸造机德国西马克1+4热轧机奥地利EBNER的推进式加热炉德国Mssner的锯床意大利Pomini的轧辊磨床一：工程背景某企业工程总投资70多亿元，采用国际一流的进口设备与先进

10、技术，厂内设备对供电系统的电能质量要求比较高。 进口先 进 设备。企业主要产品热敏印刷用PS和CTP版基；易拉罐罐料；铝箔坯料等高端产品。电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂二：供电情况概述公司总降变电站进线为两路220kV，经过220kV变电站#、#主变压器变为10kV供厂内运用，两台主变容量均为63MVA；总降低压侧为10kV出线，单母线分段运转方式，采用中性点不直接接地方式。以下图为220kV总降变电站10kV系统图：电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂三：电能评价结果本次测试数据为全厂负荷15%左右，假设全厂满负荷运转，10kV电能质量将严重恶化，电能质量问题甚至有能够影响

11、220kV母线。10kV侧谐波次数以高次谐波为主，兼有三相不平衡、电压闪变、无功治理。0.4kV供电系统侧10kV供电系统侧5、7、11、13次谐波无功、闪变、三相不平衡5、7、11、13、23次谐波电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂低压侧并联APF安装，就地补偿系统谐波对特殊谐波或者高次谐波，采用APF+FC的方案对某些重要敏感设备，在电源端加装串联滤波器在整流变压器二次侧装设FC滤波支路四：电能治理方案 0.4kV侧电能质量治理整流变压器二次0.63kV侧电能质量治理电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂母线上安装角接静止无功发生器SVG在10kV母线安装FC滤波器在每个整流变

12、压器进线安装串联电抗 10kV侧电能质量治理 SVG已成电网和企业无功补偿的主流设备，在很多场所取代了SVC，成为电网和工业企业进展电能质量治理的首选方案。FC与SVG混合式运用，降低了系统的造价，特征谐波滤波效果明显，FC与SVG互为备用提高可靠性。电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂五：容量配置 0.4kV侧电能质量治理APF配置清单电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂序号变压器名称负载类型变压器容量/MVA配置备注1磨床动力变轧辊磨床1.6APF治理二极管6脉整流2卸料动力变加热炉变频电机0.63APF治理二极管6脉整流3精轧动力变天车及车间公辅1.0APF治理二极管6脉整流

13、4粗轧动力变天车及车间公辅1.0APF治理二极管6脉整流5T01涂层机列变涂层机T01部分2.5APF治理12脉变频器6T02涂层机列变涂层机T02部分2.5APF治理12脉变频器7T03涂层机列变涂层机T03部分1.25APF治理12脉变频器8T04涂层机列变涂层机T04部分1.25APF治理12脉变频器91#退火炉动力变加热炉、风机2.5APF治理6脉变频器102#退火炉动力变加热炉、风机2.5APF治理6脉变频器113#退火炉动力变加热炉、风机2.5APF治理6脉变频器124#退火炉动力变加热炉、风机2.5APF治理6脉变频器131#切边机动力变切边电机1.6APF治理二极管6脉整流14

14、2#切边机动力变切边电机1.6APF治理二极管6脉整流151#净循环动力变水泵2.5APF治理6脉变频器162#净循环动力变水泵2.5APF治理6脉变频器电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂 10kV侧配置清单SVG配置清单I段母线FC参数 II段母线FC参数安装位置安装容量实际效果段10kV母线20Mvar满足电能质量要求II 段10kV母线20Mvar满足电能质量要求滤波支路次数5711131719电容器总安装容量（Mvar）23.6每台电容器额定电压（kV）7.6滤波支路次数5711131719电容器总安装容量（Mvar）20.6每台电容器额定电压（kV）7.6现场运转照片电能质量

15、综合治理典型案例3 山东某新资料厂现场运转照片电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂六： 0.4kV侧电能质量治理实施效果APF投运安装表示图根据容量设计投运两台，测试过程中只测得一台投运的效果：单台APF投运前后电流波形对比图电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂七： 10kV侧电能质量治理实施效果(a) 冷轧车间无串抗有负载电网侧各次谐波含量柱状图(b)冷轧车间有串抗有负载电网侧各次谐波含量柱状图串联电抗器投运效果电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂SVG投运效果(a) 热粗轧电流波形图(b) 热精轧电流波形图(c) 电网电流波形图(a) 热粗轧电流波形图(b) 热精轧电流波形图(c) 电网电流波形图SVG投运后热粗轧、热精轧、母线电网电流波形图热粗轧、热精轧以及母线电流各次谐波THD含量电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂治理效果治理效果电能质量综合治理典型案例3 山东某新资料厂工程评价该工程投运后，最直接的效果就是用户的一切设备均可以正常的启动，相互之间的影响消除了，设备也不再无故损坏，整个