郑州某汽车制造有限公司 低压谐波滤除及无功补偿装置
设 计 方 案
艾博白云电气技术（扬州）有限公司
二零一二年二月十四日
我们的努力是您100%的满意
1
一． 概述
1.1 针对郑州某汽车制造有限公司，贵公司系统有二台1600KVA变压器所带主要设备为电焊机,车床,加热设备等，这些设备在使用过程中将产生大量的高次谐波，这些谐波主要以3次、5次、7次为主。如果使用纯电容补偿，则投入的电容与系统及谐波发生谐振，导致谐波电流放大，以至使元器件温度升高，严重的会烧熔断器、接触器和电容等器件，从而造成功率因素很低，无功罚款。
1.2 现根据以往同类型负载设备，对该变压器的谐波情况，我公司将对贵单位进行一下谐波治理，使功率因素提高（免无功罚款），降低线损，吸收谐波，增长设备使用寿命等，从而达到节能之目的。
二、检测记录、分析及解决方案和我公司推荐方案 2.1检测信息
检测对象：
厂房焊机变1600KVA变谐波 检测地点：
厂房焊机变1600KVA变压器进线柜 检测人： 郑州： 检测仪器：
FLUKE434便携式电能质量检测仪（美国）
我们的努力是您100%的满意
2
2.1.2 检测数据
我们的努力是您100%的满意
3
表2.1补偿前谐波数据
电流相 总电流（有THDI（电流效值/A） 总谐波畸变 率） 645.1 645.1 645.1 13% 13% 13% 3次谐波（A） 57.3 57,3 57.3 5次谐波（A） 23.4 23.4 23.4 7次谐波（A） 20.5 20.5 20.5 A B C 电压相 B-C相 A-B相 THDV（电压总谐波畸变率） 1% 1% 我们的努力是您100%的满意
4
A-C相 1% 表2.2滤波补偿后谐波数据
电流相 总电流（有THDI（电流效值/A） 总谐波畸变 率） 450 450 450 7.1% 7.1% 7.1% 3次谐波（A） 33 34 34 5次谐波（A） 14 14 14 7次谐波（A） 12 12 12 A B C 电压相 B-C相 A-B相 A-C相 THDV（电压总谐波畸变率） 0.7% 0.7% 0.7%
补偿前系统功率因素为0.28~0.8,补偿后功率因素为0.95以上. 因为系统3次谐波电流最大，已接近国家标准(目前负荷不大,只有不到1/3的负荷率)，如果使用纯电容来补偿无功，将造成设备和系统产生谐振，使谐波放大，从而导致该设备电线温度升高，如长时间运行将损害接触器、熔断器、严重的烧毁电容器。 2.1.2 国家谐波标准
表2.3谐波电压限值
电网额定电压 (/KV) 0.38
电压总畸变率 (%) 5.0 次谐波电压含有率% 奇次 偶次 4.0 3．0 表2.4注入公共连接点的谐波电流允许值/A 额定电压 基准短路谐波次数及谐波电流允许值/A KV 容量3 5 7 11 /MVA 0.38 10 62 62 44 28 额定电压 实际短路谐波次数及谐波电流允许值/A KV 容量3 5 7 11 /MVA 我们的努力是您100%的满意
5
13 24 13
0.38 25 155 155 110 70 60 2.1.3 系统谐波分析
通过现场谐波和国家标准的对比，分析如下：
1. THDu未超标，国家标准限值为5%； 系统3次谐波电流较大，
谐波最大值分别为57.3A，已接近国家标准之要求，如果单独投入电容器很容易发生并联谐振，造成元器件损害，功率因素低下；
2. 谐波状况复杂，3、5、7次谐波含量都有；
3. 未补偿前，功率因素为0.28~0.8，所以该系统需要进行谐波治
理的同时还要补偿无功，达到功率因素不罚款又可以降低谐波的目的； 2.1.4 建议方案
针对郑州某汽车制造有限公司焊机变1600KVA变系统谐波的问题，针对性解决方案：
本公司建议方案：做无源滤波装置，即在系统侧滤波补偿装置来吸收谐波，从而达到降低系统谐波的目的，又可以补偿功率因数。
无源滤波方案具体如下 1、方案说明
1.1、3次谐波很高，建议采用电容和电感P14精确配比； 1.2、三相不平衡，建议采用三相共补加分补的方案； 1.3、采用晶闸管投切；
我们的努力是您100%的满意
6
1.4、采用模块设计结构，方便维护和更换，模块配比方案为： MST25-P14/400+MST50-P14/400+6* MST(50+50)-P14/400 MST45-P14/230+2* MST(45+45)-P14/230 2、设计方案系统图：
共补共补图纸上模块标示应为共补MST（TP），分补MST(SP)；控制器为CVT-18 3、方案说明
方案设计 补偿容量 模块配置 三 相 分 补 总 共 补 偿 容 量MST25-P14/400 MST50-P14/400 1 1 熔断器 晶闸管 MST45-P14/230 数量 1 配置说明 熔断器 晶闸管 电容 电抗 3NA3 HKT-□/230-SP Hvarc□/300-1P HL□-134/230 3NA3 HKT-□/400-TP MST(45+45)-P14/230 2 我们的努力是您100%的满意
7
加 共 补 900kvar MST(50+50)-P14/400 6 电容 Hvarc□/525-3P HL□-134/400 电抗
三、现场安装
1.我公司提供模块，安装方便， 2.柜子尺寸1000*1000*2200；数量3台
以上仿真曲线表明，滤波装置投入后系统稳定，不会与用户供电系统发生整数次的特征谐波放大，且对系统的3、5、7次谐波都有吸收。
同理：X11M配电室变1600KVA变压器方案配置同1#变
四、 元器件选用：
电容器选用德国Hvarc自愈式低压并联电力电容器。该电容器选
我们的努力是您100%的满意
8
用德国进口电容材料，电容器过电流能力≥1.8Ie，额定电压525V；AC。电容器容量年衰减率0.05%，线电流为120mA/米。外置放电电阻及过流过热保护。有很好的抗谐波能力。
电抗器选用德国进口生产线定制生产：超薄硅钢片制作铁芯（绝缘等级采用H级），降低高次谐波电流状态下的铁芯涡流损耗；大气隙设计，保证电抗器良好的线性度和抗饱和能力。
晶闸管我公司自行研发生产,晶闸管过零投切，投切速度≤20ms。晶闸管散热器上有风机强迫风冷，晶闸管本身有过流保护，过压保护，超温保护，保证其在恶劣环境下仍可工作。
补偿控制器选用CVT型智能无功功率自动补偿控制器，该控制器采用PHILIPS公司的S87C552-4A68高级微处理器和MICROCHIP公司的PIC16C54微处理器；S87C552-4A68内含8K字节程序。该控制器能够检测电网电压、电流、无功、有功、视在功率等参数，实现自动启动和关闭各补偿支路的功能，具有极强的抗干扰性能。显示精度为1%，控制精度为2%。
五、供货范围以及基本要求
5.1供货范围
经过对贵厂的无功补偿兼滤波装置设计，我们提供的设备为1套滤波补偿整柜，
（不含系统外部电缆，取样互感器，户外断路器，柜体等）。 5.2验收基本要求
滤波装置投入运行后，需要对其效果进行考核，厂家可以免费提
我们的努力是您100%的满意
9
供滤波装置投入前后的电能质量测试报告分析，具体考核可以按照双方签定的技术协议以及合同进行。本设计方案在此仅作参考。
六、施工进度计划安排
6.1施工条件
本项目为无功补偿兼滤波装置设计制造安装项目，因为是独立安装，因此本施工条件可以在不影响甲方日常计划前提下完成，但为了避免产生的谐波电流在厂区内其它母线上环流，因此建议安装谐波滤波装置？
6.2项目实施基本要求
我公司对于滤波工程项目，提供设备以及技术服务，为业主安装，可以提供技术调试，并且对业主日常操作人员进行必要的培训服务。
注：本方案仅作为技术方案供贵公司参考，一旦选定，我方将对技术细节作进一步调整。
我们的努力是您100%的满意
10
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容