2021電能質量事業部朱小芳2021年2月電能質量產品介紹與案例分析近年來，無功補償和諧波問題成為電能質量中十分棘手的問題，對電力系統的危害也是被大家廣泛認知，國家和地方也相繼出臺了很多相關的標準和規定，由于電能質量問題的復雜特殊性，我司作為優質電能質量產品供給商，也是積極投入研發出各類治理產品，制定各類解決方案，為電力系統保駕護航！前言目錄03010204電能質量問題概述產品介紹案例分析歸納總結第一局部電能質量問題PART01※無功補償※諧波治理01無功補償意義？降低變壓器輸出無功功率，減少電網運行電流降低變壓器和電纜的損耗，節能明顯提高電網的功率因素，防止用電罰款提高變壓器的利用率，輸出更多的有功功率減少配電系統中的壓降，提高用戶端電壓12345PF電費單構成按月用電量來收費；電度電費低于當地標準，加收電費；高于當地標準，減少電費；獎的少，罰的多！功率因素調整電費按變壓器容量構成，比如變壓器容量1000KVA，基本電費電價18元/KVA，基本電費為18000元；基本電費功率因數調整電費方法關于頒發?功率因數調整電費方法?的通知水利水電部、國家物價局文件-〔83〕水電財字第215號電費減收〔獎勵〕電費增收〔懲罰〕以0.9為標準值的功率因數調整電費表無功補償原理無功電流有功電流無功補償產品介紹ANSVC系列采用散件組成方案，主要以電容、電抗、投切開關、控制器等組成。性價比高，適合大容量場合。AZC系列智能電容器采用晶閘管復合開關投切，最正確投切點，實現無弧通斷；完善的保護功能，集成在一個模塊內，安裝方便。在AZC根底上，串接適宜電抗率〔7%適用于5/7次以上諧波環境，14%適用于3/5/7次以上諧波環境〕的電抗，可有效抑制諧波，防止諧振放大諧波，保護電容柜本身壽命。動態無功補償，實現功率因數-1~+1無級可調，不受諧波諧振等影響，精確補償。AZCL系列智能電容器AZC系列智能電容器ANSVC系列無功功率補償裝置ANSVG靜止無功發生器上圖參考1靜止無功補償2動態無功補償ANSVG優勢通過相關實例總結如下：1、ANSVG相應時間快，遇到無功波動頻繁的負載，傳統SVC投切速度跟不上，易出現欠補或過補現象；2、諧波電流較大導致THDu較高，導致傳統SVC不能正常投入，甚至燒毀內部元器件等；3、負載三相不平衡，傳統SVC配置不合理時無法有效補償及調節；4、光伏末端并網，SVC控制器無法判斷方向導致SVC無法正常投入，功率因數極低，造成罰款；以上工況傳統SVC補償不能適用或者效果很差，而SVG可以適用上述工況，是目前最正確的無功補償產品。無功補償容量選型新建工程：根據變壓器容量選擇，約占變壓器容量的30%~40%；例：某工程供電變壓器為1600KVA，前期上圖設計容量約為480~560Kvar。后期改造工程：目標功率因數與現場實際功率因數懸殊，造成無功補償不達標時，進行無功增容，很據公式，來計算補償容量；其中：QC表示欲補償電容器容量，單位Kvar；PL表示有功功率，單位KW；φ1、φ2分別表示補償前后的功率因數角；例：某工程主要負載為電機，現場工況總PL為676.4KW，補償前功率因數為0.84，目標功率因數為0.95，根據公式215Kvar，也即每個月無功缺額為215Kvar，從而根據安裝容量進行換算留一定的余量進行選型。.3C認證非線性負載線性負載UI線性負載UI基波3次諧波5次諧波7次諧波9次諧波諧波來源諧波危害電纜：損耗、溫升、絕緣變壓器：損耗、溫升、噪聲帶來諧波電壓：整流設備故障、誤觸發、控制器故障重要設備用電受到影響☆與補償電容發生諧振，電容經常損壞，功率因數補償不達標諧波治理與驗收標準〔1)公用電網諧波電壓限值公用電網諧波電壓(相電壓)限值(95%概率大值)(2)注入公共連接點的諧波電流限值第二局部諧波產品介紹PART02※ANAPF有源電力濾波器※ANHPD諧波保護器02※ANHF諧波濾波器※ANTSF型動態濾涉及無功補償裝置ANAPF有源濾波器原理-∑ihiS=(iLj+∑ih)+(-∑ih)=+電源非線性負載ISILILj∑ihANAPF濾波器ANAPF尺寸型號說明ANAPF安裝說明1lA、B、C、N主線，連接至接線端子〔主線路輸入端〕2lPE接地線，連接至接地端子或接地銅排3lCT接線端子，連接至電流信號端子〔電流互感器輸入端〕4l光纖頭T1、R1，連接至對應并機模塊光纖頭ANAPF整柜展示ANAPF壁掛安裝展示ANAPF容量選型所需補償電流估算的本質就是要計算出負載運行時的實際諧波電流是多少

負載諧波電流畸變率（THDi）由選型手冊推薦值或電能質量分析儀測量獲得ANAPF容量選型Ih=249*30.4%=75.696AANAPF相關證書型式檢驗報告歐洲機構頒發CE認證ANAPF型式報告參數解析總諧波補償率響應時間整機效率ANHPD諧波保護器ANHPD型號與尺寸說明126*105*80mm〔W*D*H〕，35mm導軌安裝ANHPD安裝方式ANHPD300接線示意ANHPD100接線示意A相接V1、B相接V2、C相接V3、N相接VN，其中A相、B相、C相和諧波保護器之間均需加一個16A的斷路器A相接VL、N相接VN，同樣A相和諧波保護器之間需加一個16A的斷路器。〔斷路器必須加〕ANHPD應用ANHPD300諧波保護器解決了設備遇到的以下問題◆計算機電子設備、PLC、電機、電器等芯片死機，壽命大幅縮水。◆電源凈化、可以消除浪涌、尖峰電壓、電路噪音和靜電等干擾。◆屏幕頻閃◆燈光頻閃◆數據網絡堵塞◆特殊〔長〕線路或投切重負載時的問題◆保護裝置的誤跳閘◆由于電能質量惡劣，導致用電裝置電能利用效率降低，用電量增加，造成不必要的電費支出。ANHF諧波濾波器利用高階濾波器的設計原理，選用高性能的濾波電容器串聯電抗器，組合成濾波補償系統，在補償無功功率的同時，把系統電流中的諧波分量補償掉，實現了將動態無功補償和諧波濾波功能合二為一，通常跟工業變頻器配套使用，用于快速跟隨負荷變化，抑制電流波動，吸收電網諧波和提高電力利用效率，也被稱之為“變頻器伴侶〞。根本原理ANTSF型動態濾涉及無功補償裝置ANTSF案例介紹4臺1250kW直流電機為軋輥驅動電機，額定電壓為660V。4臺1000kW直流電機為卷取機驅動電機，額定電壓660V。1臺850kW直流電機為開卷機驅動電機，額定電壓為660V。諧波源分析-主軋機電壓電流有功無功電流諧波源分析-主軋機電壓：電壓基本穩定，無劇烈電壓陷落及提升現象，波動維持在±5%之內，但由于諧波含量較大，波形畸變嚴重，電壓總畸變率達到了11.79%。電流：電流變化非常大，在軋制過程中前幾道負荷很重，電流平均為1200A以上，最大電流達到1489A，后幾道電流較小，平均為886A左右。有功：在每一軋制道次中，由于壓下量固定，有功完全符合軋制工藝要求，基本穩定。無功：無功量大于有功量，功率因數過低。軋制過程中前幾道平均無功量為1050kVar，最大無功1394kVar；后幾道平均為729kVar。功率因數：在軋制過程中功率因數根本穩定在0.6左右。諧波電壓：諧波電壓主要為特征次諧波，即5、7、11、13次，5次電壓值達到50~70V之間。諧波電流：諧波電流5次能到達400A，占到基波電流的35%。諧波源分析-卷取機電壓電流有功無功電流諧波源分析-卷取機電壓：電壓基本穩定，無劇烈電壓陷落及提升現象，波動維持在±5%之內，諧波含量較主軋機更大，，電壓總畸變率達到了14.42%。電流：電流隨主軋機的壓下量變化，由于存在逆變制動過程，電流與電壓有不同相位的時段。波形畸變更為嚴重。有功：當卷取機用電時，消耗有功，當處于反向制動時又向系統反送有功，在整流變中與另一繞組電機消耗的有功抵消，大約剩余30%。無功：無功量很大，在整個過程中占的比重更大，所以功率因數更低，由于無功在變壓器中無法抵消，使得整流變高壓側功率因數更低，幾乎低于0.1功率因數：由于卷取機的運行狀態劇烈變化，功率因數很低，而且變化劇烈。諧波電壓：諧波電壓主要為特征次諧波，即5、7、11、13次，5次電壓值達到50~70V之間。諧波電流：諧波電流5次能到達242A，占到基波電流的50%。考慮諧波次數為：5次、7次、11次目標功率因數為：0.92自然功率因數為：主軋0.6卷取0.3有功功率：按實際運行情況取有效值補償容量確定原那么：按最低功率因數不低于0.9，取最正確平衡點。ANTSF方案確定1450軋機總安裝容量為：10800kVar。其中基波出力：主軋1000kVar，卷取800kVar。

主軋濾波器4面柜/套，共4套柜體尺寸：2200×1000×1000DW17開關進線柜濾波柜濾波柜濾波柜5次濾波器450kVar7次濾波器360kVar精補回路290kVar精補回路1180kVar11次濾波器360kVar卷取濾波器3面柜/套，共4套柜體尺寸：2200×1000×1000DW17開關進線柜濾波柜濾波柜7次濾波器270kVar5次濾波器225kVar11次濾波器360kVar精補1，120kVar精補2，60kVar5次濾波器225kVar軋機濾波裝置安裝效果圖第三局部應用案例介紹PART0303ANAPF治理效果ANAPF治理效果ANAPF治理效果ANHF治理效果第四局部