低压电容补偿滤波柜

电容补偿滤波柜

根据现场测试及用户提供的供电系统资料可知，该配电系统设备生产线上现有供电变压器1台，容量为800KVA，电压变比为10/0.4KV，低压侧为单绕组结构，负载为中频炉。设备在工作时不同程度地产生了一定的谐波发生量，根据用户提供测试的参数及我公司对其它同类型项目的谐波测试数据分析可知，工作时，在用户配电系统中，5次谐波电流含量可达到23%左右，7次谐波电流含量可达到14%左右，11次谐波电流含量可达到7%左右，谐波电流及谐波电压畸变率超出国标《电能质量公用电网谐波》GB/T 14549-93的国家标准限值。谐波电流注入上端10KV电网，将导致电力系统中高次谐波含量迅速增长，引起供电电压波形畸变，增加了线损和用电设备的损耗，造成了多余的能耗，同时影响电网其他用电设备的正常运行，降低了电能质量，对设备的安全运行造成了安全隐患。同时由于设备运行时随着负荷的变化功率因数变压也较大，功率因数在0.8左右，这将产生多余的无功损耗，给用户造成较大无功罚款，使用户蒙受了较大的电费损失。

为了保证设备正常运行、供电系统可靠供电和节约电能，需要对该设备采取抑制谐波电流的技术措施，同时考虑补偿基波无功功率。根据我国有关电网电压质量的标准规定，以及目前国内外在谐波治理方面的研究成果，采用滤波兼补偿技术方案，针对该整流产生的特征谐波分别设置滤波回路，吸收谐波电流，同时也起到补偿基波无功功率、节约电能的作用。

乐清市中容电力补偿设备有限公司生产的谐波治理设备具有跟随负荷的变化的特性，能有效提高电网的电能质量、功率因数和节约电能，同时提高整个用电系统运行的可靠性及设备运行效率，降低运行成本和设备维护费用，延长设备的使用寿命，给用户带来明显的经济效益。

变压器功率：800KVA/10/0.4KV阻抗UK=4.5%

接线形式Dyn11

估算用电设备*大负载接近800KW

2.2 设计要达到的技术要求

根据业主的要求，对变压器进行低压无功功率补偿，补偿后变压器二次侧的平均功率因数大于0.95，谐波达到国家标准。

l        考核点（PCC）：10KV进线处。

l        考核指标：

1)      月平均功率因数：＞＝0.95。

2)      谐波电流一般不超过国标限值（GB／T14549－93），如表2

3)      电压总畸变率不超过国标，如表3。

方案设计、分析及设备选型

2.4.1滤波方案设计、分析及设备选型

2.4.1.1基波补偿容量及安装容量的确定

根据用户提供数据及现场测试数据显示目前生产装置功率因数,以如下公式计算出需要补偿的无功功率

(总功率P取800KW，PF=0.8)。

Q＝P（ － ）

　取补偿后的COS =0.95　得到需补偿316kVar。

根据用户提供的技术数据、技术要求，以及我公司谐波数据分析，结合我公司以往对其它同类型项目的设计经验，通过计算、修正及仿真，本方案设计在变压器的低压绕组侧加装一套滤波补偿装置，设计单套滤波装置基波补偿容量为322kvar（能满足用户月平均功率因数在0.95以上），装置共分为5，7次2条滤波支路。由于考滤到滤波装置投入后吸收大量谐波电流注入各滤波支路，因此滤波装置在满足基本补偿容量的同时，必须得加大安装容量，本方案设计系统总安装容量为675kvar。

滤波装置的一次接线图如下图所示：

滤波前谐波电流频谱：

滤波器投入后谐波电流：

滤波器投入对系统的谐波电流吸收大约为65%-80%左右；

如有系统参数，如短路容量及协议容量，仿真更贴近实际运行。

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