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電能質(zhì)量
專(zhuān)家診治

把電能質(zhì)量問(wèn)題交給領(lǐng)步400-056-5258

污水處理廠低壓配電系統(tǒng)諧波分析與防治

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2016-04-08分享加入收藏關(guān)注：-

實(shí)時(shí)新聞2

近年來(lái)，市政工程中使用了大量的非線性設(shè)備，由于非線性設(shè)備的使用而產(chǎn)生的高次諧波所造成的影響越來(lái)越大。在污水處理廠中，除了動(dòng)力負(fù)荷外，為保證整個(gè)水處理流程正?？煽康倪\(yùn)轉(zhuǎn)，廠內(nèi)還有很多控制、監(jiān)控、通信、照明設(shè)備，其中大量非線性設(shè)備的運(yùn)行必然產(chǎn)生諧波。如何降低諧波對(duì)配電系統(tǒng)的污染，減少諧波造成的危害，如何創(chuàng)造一個(gè)安全又經(jīng)濟(jì)的低壓配電系統(tǒng)環(huán)境已經(jīng)成為一個(gè)非常值得關(guān)注的問(wèn)題了。

污水處理廠內(nèi)各系統(tǒng)諧波源分析

污水處理廠內(nèi)強(qiáng)電、弱電多個(gè)系統(tǒng)并存，高壓、低壓多種電壓等級(jí)并存，交流、直流多種供電制并存，所以有效抑制諧波電流、創(chuàng)造更好的電磁兼容環(huán)境，是保證水處理流程正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。

污水處理廠內(nèi)存在大量非線性電氣設(shè)備，歸納起來(lái)有以下幾種：

1、變配電室直流屏

在污水處理廠有變配電室自用電的直流屏。此類(lèi)設(shè)備含有高頻開(kāi)關(guān)整流（三相橋）模塊、充電器等，所以會(huì)產(chǎn)生諧波電流，主要產(chǎn)品5、7次諧波電流。

2、風(fēng)機(jī)、水泵用變頻控制器和軟啟動(dòng)器

功率較大的風(fēng)機(jī)和水泵均配置了變頻控制器或軟啟動(dòng)器，以達(dá)到改善啟動(dòng)條件及運(yùn)行節(jié)能的要求。變頻控制器一般采用三相橋式整流（6脈沖），主要產(chǎn)生5、7次諧波電流。

3、弱電系統(tǒng)電源

污水處理廠內(nèi)弱電系統(tǒng)很多，有設(shè)備控制系統(tǒng)（PLC控制）、廠區(qū)通信系統(tǒng)、廠區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)等。許多的電子設(shè)備大都使用開(kāi)關(guān)模式電源，從而使各弱電系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生大量的3次及高次諧波。

4、氣體放電燈（高壓鈉燈、熒光燈等）及鎮(zhèn)流器

為滿足照明節(jié)電及照度要求，污水處理廠中辦公管理用房均采用熒光燈，處理構(gòu)筑物大都采用高壓鈉燈，廠區(qū)道路照明大都采用節(jié)能燈或高壓鈉燈。

氣體放電燈，電路中含有電弧，電弧的負(fù)阻特性（電弧電阻隨電流增大而急劇減小）產(chǎn)生諧波電流。這些光源的電子鎮(zhèn)流器功耗低，可提高光源壽命，所以在污水處理廠的照明系統(tǒng)中大量使用。電子鎮(zhèn)流器在整流后，再將直流逆變?yōu)楦哳l交流電，在此過(guò)程中產(chǎn)生諧波，主要以3次諧波為主。

5、檢修電源

污水處理廠內(nèi)的檢修作業(yè)，難免產(chǎn)生電弧。電弧的負(fù)阻特性會(huì)產(chǎn)生諧波電流，但由于產(chǎn)生電弧的檢修工作時(shí)間很短，所以對(duì)電網(wǎng)影響很小。

污水處理廠諧波

諧波電流對(duì)污水處理系統(tǒng)的影響

1、變壓器

諧波電流容易導(dǎo)致變壓器的銅損與鐵損增加，引起絕緣介質(zhì)老化，從而縮短變壓器的使用壽命，且由于諧波電流的存在，會(huì)降低變壓器的利用率，增加投資成本。在污水處理廠的低壓配電系統(tǒng)中，其變壓器一般采用三角/星形的接線方式，也為零序諧波在一次側(cè)繞組中提供環(huán)流通路，以對(duì)3次諧波向電源端的傳導(dǎo)進(jìn)行抑制。但這種接線方法無(wú)法阻止其他頻率的諧波傳導(dǎo)到電源端。

2、電動(dòng)機(jī)

諧波電流的存在會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)耗損不斷增加，使線圈溫度上升，從而縮短了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。特別是負(fù)序諧波的存在，對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害更大。而在電動(dòng)機(jī)中，5次、11次諧波均屬于負(fù)序諧波，其產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)容易導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降，和正序電流一起使電動(dòng)機(jī)震動(dòng)并產(chǎn)生噪聲。諧波電流使電動(dòng)機(jī)的功率降低，為了保證電動(dòng)機(jī)的輸出功率，就要響應(yīng)增加輸入電流，導(dǎo)致功率損失。

3、電容器

在降壓變配電室的0.4KV母線上安裝有電容器補(bǔ)償柜，它可以提高配電變壓器的功率及利用率。因并聯(lián)電容器容抗與電流頻率呈反比，電容器組對(duì)諧波電流可表現(xiàn)出對(duì)諧波進(jìn)行吸收的作用。因此電容器組具有濾波作用。但是諧波電流的存在就會(huì)導(dǎo)致電容器過(guò)流發(fā)熱甚至擊穿電容，從而縮短電容器的使用壽命。

4、電線電纜

在正常情況下，線路電纜中的諧波含量并不會(huì)影響線路的升溫，但是在諧波電流放大時(shí)，如線路中的5次、13次諧波放大，當(dāng)放大倍數(shù)較大時(shí)，就會(huì)對(duì)電纜線路升溫造成影響，從而導(dǎo)致電纜局部溫度過(guò)高，容易引發(fā)火災(zāi)事件。

污水處理廠低壓配電系統(tǒng)諧波的防治措施

1、采用帶電抗補(bǔ)償系統(tǒng)的變配電室電容補(bǔ)償

一般情況下，諧振頻率不應(yīng)超過(guò)電路中含量較多的低次諧波，且串聯(lián)諧振電路會(huì)對(duì)超出諧振頻率的諧波呈感性，對(duì)于低于諧振頻率的基波呈容性，使諧波現(xiàn)象得以消除，實(shí)現(xiàn)電容補(bǔ)償?shù)哪康摹?

2、合理增大低壓電纜和低壓柜中母線的中性線截面

污水處理廠在使用帶電抗器的電容補(bǔ)償裝置之后，能有效降低變壓器的損耗，從而提高其利用率。但在低壓配電系統(tǒng)中，非線性負(fù)載電纜與低壓柜中仍然存在大量的諧波電流。因此為了避免因中性線過(guò)熱導(dǎo)致事故，還需合理增加中性線截面。

3、為低壓配電系統(tǒng)增設(shè)有源濾波裝置

有源電力濾波器（簡(jiǎn)稱(chēng)APF）是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，是多領(lǐng)域配電系統(tǒng)治理諧波、提高功率因數(shù)的針對(duì)性選擇。北京領(lǐng)步公司依托自主研發(fā)的技術(shù)，自主研發(fā)生產(chǎn)的LBAPF系列有源濾波器，能夠針對(duì)多種類(lèi)型的諧波負(fù)載及配電領(lǐng)域進(jìn)行更有效的諧波治理，了解更多產(chǎn)品信息及相關(guān)案例，您可點(diǎn)擊下面圖片信息：

APF橫豎模塊（中）

13年來(lái)北京領(lǐng)步始終專(zhuān)注于“諧波干擾危害治理”“高低壓特殊無(wú)功補(bǔ)償”兩方面進(jìn)行辛勤耕耘與技術(shù)積累，專(zhuān)注成就品質(zhì)、質(zhì)量鑄就品牌，為各類(lèi)諧波治理用戶提供“24小時(shí)技術(shù)咨詢”“免費(fèi)檢測(cè)分析”“方案設(shè)計(jì)與性價(jià)比評(píng)估”，了解更多<特殊電能質(zhì)量問(wèn)題診斷>，歡迎點(diǎn)擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258，我們期待您的來(lái)電！