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中航703所中频炉测试报告 时间:2015-02-28 17:00:07     来源:
一、测试概述

本次测试主要针对中航703所内低压配电室进行谐波现场测试,进行电能质量测试的变压器为2#变。

 

2#变压器容量为2000kVA,变压器主要负载为:大中频炉350kW×2,小中频炉250kW×1,大等静压机(电阻加热设备)600kW×1,小等静压机(电阻加热设备)240kW×1及其他设备。变压器下设一套纯电容补偿设备,分为一主一辅,共20路,每路容量为25kVar

 

二、测量数据分析

2.1、2#变350kW中频率

5.5.1 50%负载率测试结果

检测点:2#350kW中频炉动力柜

测试状况:中频率负载率50%

测量参数:(1)电压、电流波形图(2)功率因数趋势图(3)谐波电压总畸变率趋势图(4)谐波电流总畸变率趋势图(5)各主导谐波电流趋势图

 

1)电压、电流波形图

 


数据分析:电压波形畸变较大,电流波形畸变严重;三相电压、三相电流基本平衡。

 

2)功率因数趋势图

 

 

数据分析:功率因数很低,且波动较大。

 

3)谐波电压总畸变率趋势图

 

数据分析:电压畸变率平均值为4.40,电压畸变率较大。

 

4)谐波电流总畸变率趋势图

 

 

数据分析:谐波电流畸变率平均值为30.13,谐波电流含量较高。

 

5)谐波电流列表

次数

(A)

次数

(A)

次数

(A)

1

357.30

18

0.61

35

9.45

2

0.66

19

15.61

36

1.90

3

0.77

20

0.51

37

8.06

4

0.69

21

0.58

38

0.56

5

84.05

22

0.40

39

0.50

6

0.56

23

14.63

40

6.43

7

37.02

24

0.65

41

8.33

8

0.45

25

11.93

42

7.03

9

0.56

26

0.50

43

6.75

10

0.49

27

0.59

44

0.47

11

31.93

28

0.38

45

0.63

12

0.58

29

11.51

46

2.50

13

22.25

30

0.77

47

6.95

14

0.49

31

9.62

48

0.64

15

0.58

32

0.51

49

5.96

16

0.44

33

0.58

50

0.54

17

20.03

34

0.32

THD

30.19%

数据分析:5次谐波最大,为84.0571113次谐波较大。

 

三、总结及解决方案

通过两台中频率的对比测试,得出以下结论:

1、中频率作为一种典型的六脉波整流设备,主要谐波以571113次谐波为主,谐波电流总畸变率在30%左右,谐波污染严重,影响电力系统中其他设备不能正常工作,尤其是数控机床等精密加工设备,建议采用我公司的BLUEWAVE有源滤波器或TF无源滤波设备设备进行谐波治理;

 

2、变压器采用纯电容方式补偿无功,在系统谐波含量较高时,电容器两端电压将大于电容器额定电压400V,同时电容器对高次谐波的阻抗会降低,使电容器工作于过电流状态,由于电容器长期处在过压过流状态,将造成电容器绝缘老化加速,电容器温度过高、电容器体积膨胀。纯电容补偿无功方式会放大系统谐波,加剧系统中的谐波污染,更严重的后果是补偿电容与系统发生谐振,造成电力系统中设备大量损坏。因此建议采用电容串电抗的方式进行安全补偿。

 

3、中频炉的无功需求随着负荷率的升高而降低,在低负荷率的时候系统的功率因数较低;建议采用英博电容串电抗的安全补偿设备。

 

英博UHPC系列电容特点如下:

1.英博电容器具有更高的过流能力,过流指标的高低直接关系到电容器耐受冲击电流的能力,影响电容器的使用寿命。

 

2.英博电容器的容值偏差小,精度更高。能够保证和电抗器组成的滤波器的谐振频率稳定,滤波效果好。

 

3.英博电容器的功耗更小,功耗的大小影响电容器的发热,功耗越大电容器的温度越高,寿命越短。

 

4.自愈式电容:电容器采用单层聚丙烯膜做为介质,表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时,聚丙烯膜电弱点被击穿,击穿点阻抗明显降低,流过的电流密度急剧增大,使金属化镀层产生高热,击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散,形成金属镀层空白区,击穿点自动恢复绝缘。

 

5.英博电容器具有压敏断路器技术,这种技术被应用于电容的每一相;在这只电容不能使用时,能安全的从电路中切除,同时保持良好的电绝缘性能。

 

英博电容和国产电容的比较如下表

采用英博系列干式电容性能良好,保证了运行的可靠和稳定也不存在漏油问题。因此,建议改造各配电室原有补偿为英博系列的电容串电抗的安全补偿。采用电容串电抗的安全补偿在有效提高功率因数的同时,能吸收部分系统谐波,起到滤波补偿的作用,配电系统采用安全补偿装置,提高功率因数降低能耗的同时减少系统谐波含量,降低对电网的污染,降低系统损耗,减少变压器因非线性负载而产生的谐波,电能质量指标达到国家标准要求;减少因谐波污染带来的设备损坏和加速老化过程,消除了电气安全隐患,有效保证生产正常运行和生产工艺的可靠性,增加厂产销率;减少了谐波损耗,产生直接的经济效益。

 

 


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