长安某汽车零部件配套厂二期改造

项目背景

原配电系统状况

长安某汽车零部件配套厂变压器容量Sn=1000KVA，补偿容量510Kvar，原补偿方案采用智能集成抗谐波电容器，现场负荷为液压机、焊机等设备，补偿投运后主要存在以下问题：

1、无功补偿柜在全部投入状态下，输出无功电流不足（额定433A，现输出216A），配电系统功率因数平均值低于0.9以下。

2、无功补偿柜元器件温度高出环境温度2倍以上，电容器外观已严重鼓包，柜体底部大量堆积了电容器渗漏的填充介质，造成电容器容值严重衰减且极易引起安全事故。

3、无功补偿柜无法快速跟踪负荷变化，且每天24小时连续投入运行。

4、焊机主要是三次谐波源，供电电源主要是两相380V，补偿电抗率配置不合理，不能有效抑制三次谐波。

现场照片：

测试仪器

FLUKE434电力谐波分析仪；FLUKE434是美国福禄克公司生产的专业测量电能质量的测试仪，功能全面、精度高、监测及记录电力质量、电力质量故障诊断功能最全面的仪器，测量功率及电能、突升、突降、闪变、谐波分析到100次，高频瞬态测量、检测及波形显示、各电气参数的骤升骤降趋势图等。

电压精度 0.5%

电压量程 10——1000V

电流精度 0.2%

电流量程 0—3000A

部分测试数据

              测试点1：三相电压有效值

测试点2：三相电压有效值

           测试点3：三相电压有效值

测试点1：无功功率

       测试点2：无功功率

     测试点3：功率因数

分析总结

1、经检测焊机工作无功需求最大达到809Kvar，原补偿装置有效输出容量只有

202Kvar，无功功率严重补偿时不足，造成配电系统电压平均跌落至208V~214V（标准电压为230V），冲击电流幅值达到3000A以上。

其影响是：

a、焊机工作电压不稳定，严重影响焊接质量，会导致焊接产品次品率增高。

b、造成焊机生产线就地总开关柜断路器频繁跳闸，严重影响生产效率。

2、原补偿装置采用一体化电容，电抗率为7%，该装置不能有效抑制系统3次谐波，谐波注入配电系统会影响配电系统安全运行，造成变压器运行噪音大，温升高、母线发烫等现象。同时导致补偿装置元器件温度升高，加速无功补偿元件损坏有出现电气安全事故的隐患。

解决方案

本方案考虑到用户有效节能和安全运行问题，为客户量身定制了低压动态补偿与谐波治理装置的电能质量解决方案，同时改善公司配电系统电能质量、提高功率因数并降低线路损耗达到节能降耗的目标，为用户取得最大的经济效益。

设计依据

根据负载参数、负载特性，谐波数据及工程经验，本项目补偿滤波方案设计如下：

为了保证足够的滤波通道，设计在变压器二次侧、焊机总开关就地处设置动态无功补偿滤波装置，补偿装置设计3次、5次滤波支路，每条滤波支路串入滤波电容器和滤波电抗器，滤除3次、5次及高次谐波电流。

治理目标

1、消除电气安全隐患，避免造成安全事故。

2、保证月均功率因数达0.95以上，获得供电局力调电费奖励

3、降低谐波含量60%以上，减少谐波对电网和设备的影响，提高设备工作效率。

4、稳定系统末端电压，减少电压跌落对设备造成的影响

5、降低线路损耗和变压器损耗，减少用户电力费用投入。

6、提高变压器有功容量，起到变压器增容作用。

现场改造

补偿柜改造后带来的效益

1、提升月均功率因数达0.95以上，免除电力罚款。

2、降低系统运行电流，降低电缆线发热，降低线路损耗，提升电能有效利用率。

3、消除安全隐患，避免造成安全事故。

4、现场电压得到提升，保证了焊接质量。