1、珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案1富士智能机电（珠海）有限公司低压节能及滤波技术方案方案编号：QHDZ/FA-LBBC-D序号：TS2009-BC-04/18编制： 技术部审核： 总工办批准： 经理室编制单位：泰坦科技股份有限公司编制日期： 2013 年 07月珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案2目 录第一章 项目概述 .31.1 项目简述 .31.2谐波的基本定义及基础知识 .31.3项目业主有关情况 .51.4直流电源产生的谐波对电网及设备的影响 .7第二章 方案设计 .102.1 设计依据 .102.1.1
2、 业主提供的现场技术数据 .102.2 设计要达到的技术要求 .132.3 设计遵循的主要标准 .14第三章 有源滤波设备配置 .153.1 有源滤波器简述 .153.1.1 原理 .153.1.2 谐波治理装置技术指标 .173.2 本项目的配置 .19第四章 施工及验收基本要求 .204.1 施工要求 .204.2 验收要求 .20第五章 设计、生产和售后服务 .205.1 运行的质量体系： .215.2 项目管理及分工 .215.3质量保证和进度计划管理 .215.4现场服务 .225.5售后服务 .22第六章 系统造价 .236.1型号规格、柜体尺寸 .23珠海泰坦科技股份有限公司 -
3、 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案3第一章 项目概述1.1 项目简述本项目前期经我公司技术测试人员现场测试与调研，形成了较为丰富的现场资料，如下所示：现以此为依据进行技术方案编制。1.2谐波的基本定义及基础知识1.2.1领域内关键词语的基本概念珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案4 谐波：（harmonic） 对周期性交流信号量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于 1的整数倍的分量。我国供电系统频率为 50Hz，所以 5次谐波的频率为 250 Hz。7 次谐波的频率为 350 Hz。11 次谐波的频率为 550 Hz，13 次谐波的频率为
4、 650 Hz。 公共连接点：（PCC）用户接入电网的连接处。 总谐波畸变率：（THD）周期性交流量的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示） 。电压总谐波畸变率以 THDU表示，电流总谐波畸变率以 THDI表示。 谐波源（harmonic source）：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。 感性无功：电动机，变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。 容性无功电容器在交流电网中接通时在一个周期内，上半周期的充电功率和下半周期的放电功率相等，不消耗能量，这种充放电功率叫容性无功功率。 功率因数
5、：有功功率与视在功率的比值称为功率数。 功率因数调整电费：实行两部分电价制度的用电企业，供电部门根据用户平均功率因数而加收或减免的电费，称为功率因数调整电费1.2.2谐波的产生和危害 谐波的产生谐波主要是由于大容量整流或换流设备以及其它非线性负荷，导致电流波形畸变造成的。我们对这些畸的变交流量进行傅立叶级数分解，即可得到 50Hz的基波分量和频率为基波分量整数倍的谐波分量。 谐波的危害 影响供电系统的稳定运行：供配电系统中的电力线路与电力变压器，一般采用电磁继电器，感应式继电器或新式微机保护进行检测保护，在系统中这些属于敏感元件，继电器受到高次谐波的影响容易产生误动作，微机保护由于采用了整流采
6、样电路，也及易受到谐波的影响导致误动或拒动，这样谐波严重威胁供电系统的稳定与安全运行。 影响电网的质量：高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变，另外相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率和无功功率，从而降低电网电压，增加电路损耗，浪费电网容量。珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案5 影响供电系统的无功补偿设备：供电系统变电站均有无功补偿设备，当谐波注入电网时容易造成高压电容过电流和过负荷，使电容异常发热：另外谐波的存在还会加快电容器绝缘介质的老化，缩短电容的使用寿命。 影响电力变压器的使用：谐波的存在会使电力变压器的铜损和铁损增加，直接影响
7、变压器的使用效率；还会造成变压器噪声增加，缩短变压器的使用寿命。 影响用电设备：谐波的存在会造成异步电机电动机效率下降，噪声增大；使低压开关设备产生误动作；对工业企业自动化的正常通讯造成干扰，影响电力电子计量设备的准确性。1.2.3治理谐波及补偿无功功率的重要性采用专门的滤波装置能够有效的滤除高次谐波，同时向电网提供容性无功功率，其重要性主要表现在以下方面： 滤除高次谐波能够定化用电环境，降低视在功率，减少谐波电流在用电设备和输配电设备中的发热，直接节省有功功率；消除由于谐波产生的震动，延长电器的使用寿命；有效的消除对敏感元件的影响。 由于滤波回路是由电抗器和电容器串联形成的，所以在滤波的过程
8、中能向电网注入容性无功，提高了功率因数，这样就能避免供电部门高额的功率因数调整电费，由于无功电流的抵消，也相当于提高了配电设备的容量，减少了线损。无功功率补偿还能提升末端的电网电压，对优化用电环境有很重要的意义。在设计滤波器时，首先应满足各种负载水平下对谐波限制的技术要求，然后在次前提下，使滤波器在经济上最为合理。除以上经济分析外，设计滤波器还应注意以下两点：1）单调滤波器的谐振频率会因电容，电感参数的偏差或变化而改变，电网频率会有一定的波动，这将导致滤波器失谐。设计时应保证在正常是谐的情况下滤波装置仍能满足各项要求。2）电网阻抗变化对滤波装置尤其是其中的单调谐滤波器的滤波效果有较大影响，更为
9、严重的是，电网阻抗与滤波装置有发生并联谐振的可能，设计时应充分予以考虑。1.3项目业主有关情况根据用户提供的供电系统资料可知，客户存在一定的谐波超标，谐波电流较大，同时也存在功率因数不稳定的状况。珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案6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，采用低压滤波兼动态补偿技术方案，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，同时珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（
10、珠海）有限公司节能滤波技术方案7也起到补偿基波无功功率、节约电能的作用。温州清华电子公司生产的谐波治理设备具有动态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。1.4直流电源产生的谐波对电网及设备的影响直流供电一般是晶闸管整流技术，根据整流脉数可以分为 6脉整流，12 脉甚至24脉，在工作时除了功率因数较低外，同时也产生高次谐波，所以在整流变压器单个低压绕组侧产生的谐波主要以 5，7，11，13 次为主，对于低压侧为双绕组 do,yn接法的变压器，其
11、5，7 次谐波在高压侧可以相互抵消一些，故在高压侧主要表现为11，13 次谐波分量。高次谐波对电网主要影响：引起电气设备发热，振动，增加损耗，缩短寿命，干扰通讯，使可控硅误触发，部分继电保护误动作，电气绝缘老化损坏等。以下作出直流六脉整流方式工作时的硬件仿真原理图及电压电流波形：图一、直流设备接入系统后的硬件工作仿真图珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案8图二、直流设备工作时的高压侧及低压侧的电压电流波形上图二中第一二项为高压 10KV 侧的电压及电流波形，第三四项为低压侧的电压电流波形，从图中可以看出，因直流设备工作时参产的谐波电流注入上端系统，造成电网高低压侧的电流波形畸变较严重。图三、在低压侧接入谐波治理装后的硬件仿真图珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案9图四、低压滤波补偿装置投入后的电压电流波形上图四中第一二项为滤波装置投入后 10KV 侧的电压电流波形，第三四项为低压侧的电压电流波形，从图中可以看出，滤波装置投入后，系统的电压电流波形都得到了很好的改善。其电能质量指标能够达到电能质量 公用电网谐波 GB/T14549-93 的标准限值。珠海泰坦科技股份有限公司 - 富士智能机电（珠海）有限公司节能滤波技术方案10第二章 方案设计2.1 设计依据2.1.1 业主提供的现场技术数据 负载资料
