| 礦業的(de)諧波處理(lǐ)（APF） | ||||||||||
| 發布時間:2016-10-31 13:31:00 | 浏覽次數： | ||||||||||
| 随着科學(xué)技術的(de)發展，礦業供配電電網中愈來愈廣泛使用變頻設備、整流設備等電力半導體的(de)裝置。 電力半導體裝置是非線形的(de)負載，其電壓、電流波形實際上不是完全是正弦波形，而是不同程度畸變的(de)非正弦波型。根據傅立葉級數的(de)析分，可(kě)分解成基波的(de)分量、諧波分量。 諧波主要由于諧波電流源産生，當正弦基波電壓施放于非線性設備時，設備吸收的(de)電流與施加的(de)電壓波形不相同，電流因此發生畸變，諧波電流注入到礦業電力系統中，這些非線性設備就成為(wèi)礦業電力系統的(de)諧波源。 由于現代礦業工業中大量使用了各種整流設備、交直流換流設備和(hé)電子(zǐ)電壓調整設備，如(rú)電熔煉設備、電化學(xué)設備、礦井起重設備、露天采掘設備、電氣機車等與日俱增。這些設備都大量地(dì)使用了晶閘管，通過變頻調速技術來達到節能目的(de)。然而，因為(wèi)電力電子(zǐ)裝置的(de)使用而出現的(de)高(gāo)次諧波污染問題又使電路的(de)功率因數下降，造成了電氣元件及設備的(de)故障和(hé)損壞。 典型負載 照明設備：由于廠內(nèi)部使用大量的(de)節能熒光燈具，因此會産生大量的(de)諧波電流，熒光燈接成三相四線負載時，中線上就會流過很大的(de)三次諧波電流； 變頻器：變頻器是非常典型的(de)諧波源，其電流畸變率達33%以上，會産生大量的(de)5、7、11、13等（6n±1)次諧波； 破碎機、切粒機、磨礦機、漿砂泵等設備：這些機器動力裝置大都采用變頻裝置，這些非線性設備就成為(wèi)礦業電力系統的(de)諧波源，會産生大量的(de)諧波電流，尤其是5次諧波嚴重； 諧波對有色金屬選礦供電系統的(de)危害 礦業是對安全非常重視(shì)的(de)的(de)一(yī)個行業，而礦業的(de)配電安全就是保障采礦能夠安全、穩定、連續生産的(de)一(yī)個必不可(kě)少的(de)客觀條件。而在礦業的(de)配電系統中，由于衆多的(de)變頻設備和(hé)整流設備産生了大量的(de)諧波，因此導緻生個配電系統中整體老化嚴重、絕緣性能下降、控制性下降，操作性降低(dī)等危害。由此也可(kě)導緻設備癱瘓、故障甚至放電、着火等嚴重危及人身安全和(hé)财産安全的(de)嚴重後果。具體來說，諧波對礦業系統的(de)安全生産的(de)危害主要有以下4點： 1、 對微機保護和(hé)控制設備的(de)危害。 礦井供配電系統中的(de)諧波電壓和(hé)電流，會導緻供配電系統中各類保護及自(zì)動裝置産生誤動或拒動，特别在廣泛應用的(de)微機保護、綜合自(zì)動化裝置中表現更為(wèi)突出，容易引起區域系統瓦解，造成故障擴大等惡性後果； 2、 對通信和(hé)信息線路的(de)危害。 當供配電線路與通訊和(hé)信息線路平行或相距較近時，由于兩者之間存在靜電感應和(hé)電磁感應，容易形成電場耦合和(hé)磁場耦合，諧波會對通訊和(hé)信息系統産生幹擾,降低(dī)信号的(de)傳輸質量，不僅影響聲、像的(de)清晰度和(hé)信息傳輸的(de)準确性，嚴重時還會造成設備損壞，危及人身安全； 3、 對電力電纜的(de)危害。 在導體中非正弦波電流與具有相同方均根值的(de)純正弦波電流相比，并且會引起額外溫升縮短(duǎn)電氣設備和(hé)機密儀器的(de)使用壽命，甚至損壞設備；影響生産效率，以及生産質量。 4、 幹擾通信系統的(de)工作。 電力線路上流過的(de)3、5、7、11等幅值較大的(de)奇次低(dī)頻諧波電流通過磁場耦合，在鄰近電力線的(de)通信線路中産生幹擾電壓，幹擾通信系統的(de)工作，影響通信線路通話的(de)清晰度，而且在諧波和(hé)基波的(de)共同作用下，觸發電話鈴響，甚至在極端情況下，還會威脅通信設備和(hé)人員的(de)安全。另外礦采企業的(de)用電量非常大，但是諧波問題會損害電表計算電能的(de)準确性，會造成不必要的(de)損失。 解決方案 1 利用APF實現諧波治理(lǐ) 現代礦業工業中大量使用了各種整流設備、交直流換流設備和(hé)電子(zǐ)電壓調整設備，如(rú)電熔煉設備、電化學(xué)設備、礦井起重設備、露天采掘設備、電氣機車等與日俱增。這些設備都大量地(dì)使用了晶閘管，電力電子(zǐ)設備将會帶來諧波問題。 治理(lǐ)諧波的(de)最佳解決方案是采用有源濾波技術，該補償原理(lǐ)是産生與負荷的(de)諧波電流大小相同相位相反的(de)補償電流，以此來消除負荷産生的(de)諧波對配電網的(de)影響。 APF選型： 有源濾波器的(de)設計容量=運行電流*電流畸變率 注：為(wèi)了使補償效果更佳，一(yī)般留有裕量，因此一(yī)般在計算容量乘以1.2後作為(wèi)最後的(de)配置容量。
項目配置方案 對于各變壓器下需要的(de)有源電力濾波器額定補償容量如(rú)下表：
小結：本裝置投入使用後不僅可(kě)以保證配電系統的(de)諧波電流下降幅度非常明顯而且可(kě)以提高(gāo)現場的(de)功率因數，在容量足夠的(de)情況下，現場的(de)電流畸變率将會由23%下降至5%左右。 |
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