在理想情況下，優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)應(yīng)該提供具有正弦波形的電壓。但在實際電力系統(tǒng)運行中，由于電力用戶接有大量非線性負(fù)荷，向電力系統(tǒng)注入諧波電流因而使電力系統(tǒng)的電壓和電流波形發(fā)生畸變，直接影響了電能質(zhì)量。
電力用戶的各種整流設(shè)備、交直流換流設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備、電弧爐、感應(yīng)爐等非線性負(fù)荷產(chǎn)生的諧波，不僅危害了電網(wǎng)安全，增加了電網(wǎng)的損耗，而且還直接造成用戶端無功補(bǔ)償電容器組的諧波電流放大和諧振，從而導(dǎo)致無功補(bǔ)償電容器因過負(fù)荷或過電壓而損壞。諧波濾波及無功補(bǔ)償成了非線性負(fù)荷電力用戶關(guān)注和要解決的突出問題。
馬鞍山是我國鋼鐵生產(chǎn)基地之一。鋼鐵生產(chǎn)工藝中的非線性負(fù)荷產(chǎn)生的諧波一直受到電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶及節(jié)能生產(chǎn)服務(wù)公司的高度重視。采用分組分級動態(tài)補(bǔ)償技術(shù)，很好地解決了諧波濾波及無功補(bǔ)償問題，且運行安全可靠，節(jié)電效果明顯。現(xiàn)就該裝置的運用實例介紹如下。
1 實例1：馬鞍山創(chuàng)新鋼廠
1.1 基本情況
馬鞍山創(chuàng)新鋼廠于1999年8月份進(jìn)行擴(kuò)建并轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)，是一個黑色金屬冶煉與壓力加工企業(yè)。其主要設(shè)備有“熱軋—火成材”全連軋機(jī)組1臺，50m3制氧機(jī)1臺，0.5t中頻感應(yīng)爐3臺，以及各種配套輔助設(shè)備。全廠用電設(shè)備總?cè)萘窟_(dá)2300kW。
1.2 諧波濾波及無功補(bǔ)償裝置投運情況
早在1997年該廠曾在230軋機(jī)主電動機(jī)(245kW)上安裝了無功就地補(bǔ)償裝置，使該廠功率因數(shù)由0.7提高到0.9以上，主變壓器出力增加20%，同時線電流大幅降低，節(jié)電率達(dá)25%，在保證電能質(zhì)量及設(shè)備安全可靠的同時，減少了電費支出，其經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
1999年8月“熱軋—火成材”全連軋機(jī)組投運后，產(chǎn)生的高次諧波使功率因數(shù)降低。從1999年7月至10月間，因功率因數(shù)考核不合格該廠被罰款7.6萬元。為此，該廠采取了以下諧波濾波及無功補(bǔ)償措施：
(1)在2500kVA主變壓器(35/6kV)6kV側(cè)新裝自動補(bǔ)償及濾波裝置主、副柜各1臺。
(2)在630kVA變壓器(6/0.4kV)0.4kV側(cè)新裝自動補(bǔ)償及濾波裝置1臺。
(3)對原1000kVA變壓器補(bǔ)償用電容器柜修復(fù)，更換控制器及損壞的電容器，使其正常投運。
該廠采取上述措施后，諧波得到抑制，功率因數(shù)由原來的0.62提高到0.9左右，節(jié)電效果明顯。
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