郑州某电解铝厂谐波测试报告和治理方案.docVIP

?郑州某电解铝厂谐波测试报告和治理方案 ? 一.测试对象：1＃变压器低压侧电流????1＃变压器高压35kV侧CT、PT处二.测试依据：《电能质量－公用电网谐波》（GB/T14549－93）三.测量设备：FLUKE TOPAS 2000型电能质量分析仪；????电能综合测试设备????FLUCK 红外测温枪????CoolEdit 2.0谐波分析软件四.测试日期：2007年8月23日???????????????2007年12月10日 五.测试结果：1#变压器?? 1.电能质量超标项目为谐波电流 ??(2)该点谐波电流总畸变率约为35.07%，畸变程度严重超出国家标准，需要治理???(3)主要谐波电流依次为7次、5次、13次、11次，频谱图如下图所示，根据谐波频谱分布情况可?????判断主要谐波源为电解铝整流桥 ? 图二 电流的谐波含量（频谱分析图） ???(4)整流桥为典型的谐波源，可基本认定谐波潮流方向来自负荷。来自网侧的谐波值相对较小???(5)通过频谱分析看到，除特征谐波外，该电流还包含了3到50次内的各种谐波，其中几种偶次谐波的含量都十分大，这是由于采样干扰所造成的测量半波不对称所致???(6)由于电流畸变率较大，导致经过变压器后电压畸变，从而使谐波不仅在本线路而且可能影响到其它支路，大大扩大了谐波污染的范围???(7)六脉相整流的控制使得晶闸管的换相过程中电流的变化率极大，整个负荷的波形呈现直角变化率，波形系数较差，谐波畸变严重。电解铝生产时不会消耗无功功率，但是由于波形系数的关系，功率因数不能满足要求，这仅是由于波形系数较差引起，此时，采用常规的无功功率补偿设备进行补偿不能解决问题???(8)由于谐波畸变严重，变压器即使选用整流变，依然会有较大的谐波能量损耗在变压器上，这样谐波功率和畸变功率都将造成较大的功率浪费2.变压器高压侧????????(1).高压侧电流总畸变率为2.9%，已低于国家标准要求，高压侧电压总畸变率为1.5%，也已低于????????国家标准??????? (2).谐波含量主要集中在6k±1次，如5，7，11，13次等，即六相整流负荷的特征谐波，在高压侧????????的测量证实在低压侧测量时采样干扰的存在????????(3).不仅是电流，而且电压也发生畸变。可能是变压器电抗比较大，电流的畸变造成电压的畸变????????(4).下图三、四为高压侧电压谐波含量图，以及高压侧电流谐波含量图 图三 电压的谐波含量 图四 电流的谐波含量 ????3.变压器、平波电抗器的温度测量及噪声????????(1).测量时环境温度为9.6摄氏度????????(2).对变压器外壳温度进行了测量，最高温度分布在变压器低压输出铜排端，实测温度50摄氏度，温????????升40.4摄氏度????????(3).对平波电抗器外壳温度进行了测量，最高温度分布于平波电抗器外壳的中部偏进出电抗器铜排侧????????，实测温度49.8摄氏度，温升40.2摄氏度????????(4).现场风机均处于运行状态????????(5).由于风机噪声较大，无法确认变压器和平波电抗器的噪声，粗略估计由于谐波电动力产生的振动????????噪声不低于70分贝????综合以上变压器高低压侧的测量数据，可以总结出以下结论：????????(1).电解铝整流桥普遍存在谐波电流畸变率超标的情况，会带来一定的安全隐患及电能浪费，需进行????????治理??????? (2).变压器低压侧谐波电流主要为7次、5次、13次、11次谐波??????? (3).由于整流桥设计为12脉相整流，因此通过变压器后特征谐波变为11、13、23、25等，同时，????????变压器消耗了大量的谐波，致使高压侧的谐波含量低于国家要求治理的标准，但谐波在变压器和平波????????电抗器上产生的损耗转化为温升和噪声表现????????(4).如需要解决谐波问题并降低能耗，应在变压器低压侧应用有源滤波器进行谐波治理四.分析评估???1.经营风险?????电力系统中大量谐波电流的存在将会对安全生产造成极大的隐患，具体体现在以下几点：???? (1).三次谐波电流容易造成系统零序保护开关的误动作。使系统中的元件产生附加的谐波损耗，降低了输变电???????设备的效率，对于有中线的系统，大量的3次谐波流过中性线时，会引起线路过热甚至发生火灾?????(2).影响各种电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可使电机产生机械振动、噪声和过电压，使变压???????器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，严重时会导致变压器烧毁、电