三種諧波治理方案的比較分析
諧波治理的目的包括:
1.滿足電力公司對諧波電流發射的限製要求;
2.釋放變壓器的有效容量,提高變壓器的效率;
3.提高配電係統(包括無功補償裝置、繼電保護器、電纜等)的可靠性;
4.為企業內的各類設備提供質量優良的電能,保證製造係統的穩定運行。
人們對諧波的危害已經十分熟悉,很多企業也開始重視諧波的治理。諧波治理的目的不同,所采取的方案也是不同的。因此,在確定諧波治理的方案之前,要明確諧波治理的目的。
滿足電力公司的要**企業進行諧波治理的要動機。為電力用戶提供合格的電能,是電力公司的責任。因此,電力公司要對那些可能汙染電網的用戶的提出諧波治理的要求。隨著越來越多的企業對電能質量的要求提高,電力公司將對電力用戶進行更嚴格的要求。
在目前階段,出於後麵2-4目的而進行諧波治理的企業較少。企業僅在出現了故障現象後,才開始考慮諧波治理的問題。其中,諧波導致無功補償裝置燒毀的情況*為常見。無論諧波治理的*終目的是什麼,其本質就是減小負載(可能是一組負載)向電網注入的諧波電流,因為諧波電流是諧波問題的根源。隻不過,針對不同的目的,控製諧波電流的位置不同,也就是采用的諧波治理方案不同。
按照諧波治理的位置,可以有三個方案:
諧波治理方案1:在高壓母線上治理,采用的設備是SVC、SVG等。
諧波治理方案2:在變壓器的下端,低壓母線上治理諧波。采用KYLB無源濾波裝置、KYYLB有源電力濾波器等。KYLB無源濾波裝置往往會發出額外的容性無功,這在有些場合是不允許的。
諧波治理方案3:在設備的電源入口處治理諧波。這稱為就地治理。就地治理是*理想的諧波治理策略。因為,這樣相當於將非線性負載轉變成了線性負載,諧波導致的一切問題都迎刃而解。
大部分發達國家按照這個方案3開展諧波治理。達到這個目的的管理措施就是,要求電氣電子設備滿足相應的電磁兼容標準(例如,GB17625)要求,電磁兼容標準對諧波電流發射進行了明確的規定。
傳統的諧波治理項目大多采用方案1和方案2。這是因為,企業進行諧波治理的初衷僅是滿足電力公司的要求,因此,在用方案1和方案2已經足夠了。隨著企業內部的自動控製設備增加,對電能質量的要求提高,僅采用方案1和方案2就不能滿足要求了。
企業要理解諧波治理的深層意義。如果理解了諧波治理是為了獲得良好的電能質量,而良好的電能質量正是企業所需要的,就會改變傳統的做法。
治理諧波*理想的位置是在諧波源處。也就是將諧波電流封殺在起源處,根本不允許流入電網。這相當於將非線性負載變成了線性負載。假設,如果電網上的負荷全部是線性負荷,那裡還有諧波問題。保持內部電網質量的*有效方法就是在諧波源負載的電源入線處安裝諧波治理裝置(KYXBQ多功能諧波保護器、KYXBXZ新型電網諧波吸收裝置、KYLCF諧波治理模塊、KYLB無源濾波裝置、KYYLB有源電力濾波器等)。
在諧波源處進行諧波治理,就能夠消除諧波帶來的各種隱患。因此,在進行係統設計時,要儘量考慮就地諧波治理的方法。順便提一下。對於無功補償,也是主張儘量在負載處進行補償,以獲得*大的節能效益。
不同的諧波治理方案獲得的好處是不同的。由於一般的諧波治理方法僅能夠保證治理點的上遊具有良好的電能質量,因此,治理諧波的位置越靠近下遊,通過諧波治理獲得好處越多。這一點是我們需要明確的。
傳統上,企業僅在變壓器的入口處進行諧波治理。這時,從諧波治理中獲得利益的是電網公司和電網上的其他電力用戶。因為,電力公司的責任就是為電力用戶提供合格的電能。通過電力公司的努力,電網上的所有用電戶能夠獲得合格的電能。
顯然,這種做法不符合人們的正常思維。企業投資改善電能質量,僅僅是為了其他企業的利益嗎?難道投資進行諧波治理的企業自身就不需要合格的電能嗎?人們犯這個錯誤,是因為缺少有關諧波的知識。本文的目的就是幫助讀者認識諧波治理的內涵,通過諧波治理,不僅滿足電力公司的要求,同時企業自身的利益也有所體現。
不同諧波治理方案的好處:
從上圖,三種諧波治理方案的優劣一目了然。通過方案3,可以獲得*大的好處。不僅企業內部電網的質量得到保證,而且能夠滿足電力公司的要求。
方案3的本質就是對諧波源要就近治理,不讓諧波電流流入內部電網。因此,通過實施這種諧波策略,企業能夠獲得*大利益。
圖示的*後一行中所列出的要求也是企業不能忽視的。企業內部的設備需要持續更新、增加,如果一次性在母線上安裝了固定的諧波治理設備,當負載的狀態發生變化時,需要重新設計安裝諧波治理裝置,這對於企業來講,是不經濟的。
因此,企業在製定諧波治理方案時,要著重考慮諧波源的就地治理。