谐波电压的治理
一造纸车间大都为非线性传动设备,且使用DCS 系统作为控制中心,经统计每个月跳闸、断纸的次数约15~25 次,造成严重财物损失;经量测分析,电网存在的谐波电压非常严重,造成控制设备误动作,为更了解谐波电压的来源,及寻求改善的对策,进行了进一步测试及分析。
背景说明:总进线电压为10KV;变压器使用1000KVA 10/0.4KV Z=5.5%;传动设备总容量为 600KW;
控制设备所使用的电源所需容量为10KVA;未装设任何改善功因的电容器。为了解电网的谐波状况,我们作了两种测试条件,一是设备正常运行时、二是使设备完全停机时。由测试结果分析得知:设备运行时电流及电压波形,皆已严重变形,电压畸变率高达18.4%;设备完全停机时,电压畸变率低于1%。因此,谐波来自于设备自身。
有了如此的测试数据,我们发现要降低谐波电压,必须从降低谐波电流注入电网的量着手;因此我们在变压器二次侧加装消谐设备,来降低谐波电流及谐波电压,降低谐波对控制设备的影响。滤波器参数如下:
5th :第五谐波滤波器型号:F302-400-50/250-630/432-0820
7th :第七谐波滤波器型号:F296-400-50/350-536/292-0820
装设消谐设备后,谐波电流明显降低,将第五谐波电流由原本的366A降低至56A、第七谐波电流由原本的211A降低至14A、第十一谐波电流由原本的101A降低至29A。谐波电压畸变率由原本的18.4% 降低至3.2%,波形亦接近于一正弦波。经统计装设消谐设备后,每个月跳闸、断纸的次数从15~25次,降至3次以下。
结论:当你的设备发现有下列情况时,可能跟谐波的影响有关,需特别注意:
1. 电容器无法投入、跳闸、故障、烧毁。
2. 变压器声响大、运行温度过高。
3. 导线的运行温度高、绝缘老化快。
4. 保护继电器无故跳闸,造成停产。
5. 控制设备误动作,造成设备停机。
6. 变频器设备常无故跳闸,无法正常运行。