庫克庫伯對某水泥公司無功補償負載測試報告及改造建議
一、目前電能質量概況
經庫克庫伯電氣技術人員現場查勘及測量,某水泥有限公司熟料分廠窯頭一段、二段低壓配電系統負載包含大容量變頻器,正常生產過程中變頻器會產生大量諧波電流注入電網,會對供電系統及用電設備造成一定的負面影響,如干擾通信、縮短電氣設備的使用壽命、導致線纜發熱、無功補償電容器擊穿,降低配電系統的安全可靠性等危害。
同時低壓配電系統中包含大量電動機負載,正常運行時需要大量無功功率,據了解,現場電容柜存在電容器老化嚴重、電抗器運行聲音大、接觸器觸點粘連等現象,需要頻繁更換維護,無功補償設備運行中存在安全隱患。
二、項目測試
1、測試點:熟料分廠窯頭電氣室,一段二段進線母排
2、負載性質分析
產生諧波的主要設備為大功率變頻器,是典型的非線性設備,其工作過程會導致系統母線產生大量諧波電流,大量諧波電流與系統阻抗相互作用又產生較高的諧波電壓。
高諧波電流導致電壓電流波形嚴重畸變,不但危害客戶連續供電的可靠性和安全性,而且損耗大量功率,降低了電能質量和供電設備的使用效率。
三、現場數據及分析
1、現場諧波數據計算
計算公式如下:
其中:ih為諧波電流值,thdr為諧波電流總畸變率(相對于總電流),i為負載總電流值。
經過計算可得諧波電流值如下:
2、無功數據計算
無功補償容量計算公式如下:
經過計算可得當前無功補償容量如下:
四、治理方案及調整后配置方案
⑴窯頭一段方案配置

方案1:
①控制電柜內的溫度,保證電氣元件在正常的溫度下工作;
②建議更換為abb電容切換專用接觸器;
③統一電抗為線性度1.8倍的7%串聯電抗器,有效的限制諧波對電容器的影響;
④將窯頭一段電容補償柜徹底改造,把現有25 kvar普通型電容器全部改為過電流等級更高的濾波型ckkb電容器,容量為30kvar。拆下的25kvar普通型電容器作為窯頭二段補償柜備件(窯頭一段諧波含量高于二段諧波含量)。
方案2:
在方案1的基礎上增加一套總容量為380kvar 的有源電力濾波柜,能有效的消除諧波源,對生產用電設備進行更完善的保護。
⑵窯頭二段方案配置
方案l:
①控制電柜內的溫度,保證電氣元件在正常的溫度下工作;
②建議更換為abb電容切換專用接觸器;
③統一電抗為線性度1.8倍的7%串聯電抗器,有效的限制諧波對電容器的影響;
④逐個測量柜內各電容器運行電流,25kvar 440v電容器串電抗后實際運行電流約為31 a,如果實際測量電流明顯低于31 a,則可判斷此電容器容量衰減嚴重,則需更換電容器。
方案2:
在方案1的基礎上增加一套總容量為365kvar 的有源電力濾波柜,能有效的消除諧波源,對生產用電設備進行更完善的保護。
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