35kV整流系統的諧波治理經驗及提高功率因數的方法

張雪松

摘 要：本文主要著眼于35kV整流系統當中的諧波治理經驗以及提高功率因數的方式，展開了深入的研究與探討，以期為我國今后在對35kV整流系統當中的諧波治理經驗以及提高功率因數的方式問題上，提供一些行之有效的的建議。

關鍵詞：35kV整流系統；諧波治理；相關經驗；功率因數；有效提升

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.014

0 前言

下文主要重點闡述企業的35kV整流系統的諧波的相關治理經驗，以及有效提升自身功率因數的有效方法，由于在企業的整流設備的數量上相對較多，并且，基于負載非線性以及波形非正弦的主要特點，由于電力電子器件所組成的整流設備當中的電流，不光光是含有基波，還存在著非常豐富的諧波嗎，而諧波污染是會在很大程度上影響到整個設備的運行狀態的。

1 35kV整流系統的諧波治理經驗概述

由于某企業自身取消掉了金屬陽極的電解裝置之后，逐漸的改變為了離子膜發燒堿生產裝置之后，將原來的整流變壓器自身的值提升，將原來的整流變壓器的移相角分別合理的調整以后，使其變壓器的容量上明顯的接近了，因此，最終形成了一個近似等效24相整流電路，而這也是該企業在減少諧波對電網污染當中的具有有效措施。但是，由于原來的整流變容量的范圍值不斷的加大，這樣也就不能在很好的構成了等效的24相整流電路，從而也是的相關的諧波明顯的超標，并且也使得相關的功率因數也很難在負荷于相關供電系統的要求標準，這樣也就使得諧波的污染范圍不斷的擴大，使現存有的低壓無功補償的裝置，不能夠正常、良好的投入工作[1]。

所以，該企業為了能夠在最大限度上減少這種問題的損害程度，通過使用了在線測量以及分析，從而找出了整個諧波源，并且，還有效的計算出了諧波畸變的概率，然后在根據此依據，對于濾波器以及無功補償等相關裝置上進行合理有效的選擇后，就能夠在很大程度上抑制諧波的污染范圍，這樣也能夠有效的提升功率因數，這也為整個企業在供電的安全以及穩定性上，打下了結實的基礎保障[2]。

2 有效提升高功率因數的方法概述

（1）方案的設計。在企業整個整流系統當中，由于諧波會隨著運行不斷的產生，所以也使得整個整流系統在實際運行的過程當中的功率因數普遍是偏低的狀態，而正是因為此問題，往往會在很大程度上影響到整個企業電網的運行以及質量效率的。與此同時，也會直接的對該企業在對于公用電網當中的一些相關的設備上，造成很大的危害。而這寫不利的影響因素上，主要是體現在了：平均功率因數較低以及產生諧波電流這兩點上[3]。

1）諧波電流對電氣設備所形成的危害上，主要諧波在對企業內部的供電變壓器上的影響，其主要是表現在了，產生一些附加性的損耗，使得表面溫度猛然增加，使得出力不斷的下降，從而嚴重的影響到了整個變壓器自身的絕緣效率壽命。

2）諧波對于旋轉電動機上的影響，則主要是體現在了諧波在對于旋轉電動機上，是能夠產生一些附加損耗的，并且，還影響著旋轉電動機自身的機械振動以及聲音、電壓等方面。

3）諧波對于并聯電容器所產生的影響。主要是表現在了，在已經產生的諧波不斷的被放大的過程當中，是能夠直接破壞到并聯電容器自身的電壓以及電流的，更為嚴重時，甚至可能會威脅到整個企業供電系統的運行狀態[4]。

（2）補償容量計算。在對于補償之前的35kV母線的有功功率上則是為：，而被需要補償的無功功率上則是為：Q=，在對其進行全面綜合的考慮到各種不同的情況之后，是需要加強對于選擇高壓無功補償兼濾波裝置的重視度，而在這其中的補償容量上，則是為7.4Mvar。在此種狀況下，那么對于110kV母線的功率因數，則是為0.93，當整個母線負荷在一定程度上增加的過程當中，那么是能夠很好的滿足于整個補償得要求的。

（3）諧波電流分析。在對于諧波電流的分析當中，是可以依靠我國相關標準的《電能質量公共電網諧波》GB/T，來先對整個電動機在運行過程當中，所、產生的諧波量進行事先的計算，然后在逐個對每個諧波源，來進行同此諧波電流的疊加然后在進行計算。在對于同此諧波電流相位角確定的過程時，是可以按照，，在著其中，I1n則指的就是第一個諧波源的n次諧波電流，I2n則指的就是第二個諧波源的n次諧波電流，在對于相位角不能夠很好的進行確定的過程當中那么：，這時候當諧波的次數n是為3.5.7.9.11過程時，那么對于看kn的取值上，則是為1.62、1.27、0.72、0.16、0.08，而一旦當n處于9～13之間的奇數時，那么對于n的次數上則是呈現出偶次現象。

（4）國際限值。在對于諧波的電壓以及電流的標準上，是一定要嚴格按照我國相關的《電能質量以及公共電網諧波》的標準范圍。具體如下：在對于電網標稱電壓的35kV時，那么電壓的總諧波畸變率則是要在3.0%左右，那么對于奇次諧波電壓含有率則是要被限定在2.4%之內，對于偶次諧波電壓所含有的比例率則是在為1.2%，在將其注入到公共連接點的35kV以及110kV的諧波電流的標準值來與35kV母線在負載狀態下所產生的總諧波電流進行對比，使其一定要達到我國相關的標準要求。

3 結論

只有真正的加強對我國35kV整流系統的諧波治理經驗以及有效提升功率因數方法的重視度，才能夠在最大限度上推動我國35kV整流系統的發展。

參考文獻：

[1]莊勁武，徐國順，張曉鋒，楊鋒，王晨.多相發電機整流供電系統短路限流裝置分析與設計[J].武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2006（02）：194-197.

[2]寧志毫，羅隆福，張志文，許加柱，趙志宇.節能濾波型變壓器及其整流系統關鍵問題研究[J]. 電力自動化設備，2012（04）：20-25.

[3]張曉虎，羅隆福，李勇，劉潔.大功率工業整流系統能效在線監測系統及其遠程校準算法[J].電力自動化設備，2014（12）：123-130.

[4]劉有來，宋廣孚.鋁電解可控硅整流裝置的特殊運行與分析——在35kV小電流接地系統中C相接地時的運行實踐與分析[J].輕金屬，2002（02）：60-63.