中频炉接入35kV电网系统对电能质量的影响及其治理

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松江供电公司中频炉负荷约74.86%是易造成谐波污染的35kV负荷,10kV和低压负荷所占比例较低,且对松江配电网系统影响小。35kV中频炉负荷的运行已导致了电网谐波污染严重,现有谐波抑制装置对6脉冲中频炉负荷的谐波治理效果不理想,因此有必要研究6脉冲中频炉直接接入35kV系统对配电网电能质量的影响。  本文在研究分析了6脉冲中频炉的负荷特性的基础上,对比分析各类补偿装置的原理及其优缺点,针对金属冶炼企业实际情况,提出了相应的谐波治理方案。考虑到金属冶炼企业比较重视经济效益,系统保护类瞬变、浪涌、高次谐波抑制产品等治理措施造价过高且效果不明显,因此在谐波源设备已经确定的情况下,主要采用在谐波源处就近无源电力滤波器(LC方式)的治理措施,尽管采用无源电力滤波器进行治理,不能像APF有源滤波那样做到实时补偿,但由于此类用户负载功率因数与各次谐波电流稳定,在满足安全运行的情况下,可以采用LC方式进行治理,并采取在设备开启前手动切入、关闭后手动退出无源电力滤波器的操作方式。  本论文选择上海某金属制品有限公司谐波治理为实例,通过实测谐波治理前的各项数据(包括频率偏差率、电压偏差率、电压总谐波畸变率、各次谐波电流值等),采用无源电力滤波器的谐波治理方式,确定谐波补偿装置的参数,并通过MAT-POWER-FC系统软件仿真计算,确认谐波治理的效果,同时分析谐波补偿装置的可靠性。谐波补偿装置投运后,实测电能质量的各项数据,进行前后对比,各项指标皆优于国家标准。  通过无源电力滤波器在上海某金属制品有限公司的试验,成功表明了无源电力滤波器可以满足35kV中频炉谐波治理的基本要求,验证了无源电力滤波器对治理35kV中频炉谐波污染的可行性,为其它同类型设备谐波治理的实施提供了宝贵的现场试验数据及治理模式。
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