電網凈化節能控制技術

　　諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生震動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部并聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對于電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。

　　特別是70年代以來，由于電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。電網凈化節能控制技術作為諧波治理的重要技術，世界各國都給予以充分關注。

　　電網凈化節能控制技術主要分無源和有源兩種，無源電網凈化節能控制技術由于成本低在我國得到了廣泛應用，但是其有著致命的缺點已經無法滿足現代工業發展的需求。有源電網凈化節能控制技術在國外已經得到廣泛應用，在國內還剛剛起步，但進展較為迅速。

一、低壓有源電網凈化節能控制技術

　　1、技術原理

　　低壓有源濾波器，實時監視電網電流并將所測量的諧波在高性能的數字信號處理器DSP中處理成數字信號。同時DSP根據這些信號精確控制IGBT功率模塊，并通過線路電抗器注入反相位的諧波電流精確地把諧波互相抵消。

　　2、應用案例

　　廣州某鉛鋅礦有多臺電振給料機，該電振給料機采用二極管三相半波整流供電，產生很大諧波，導致井下照明變壓器多臺損壞。后投資20余萬元，購買一臺CMK-CPQF型有源濾波設備，諧波大大降低，至今該設備已運行兩年有余，使用后到目前為止井下照明變壓器運行良好，無發生損壞，取得了良好的經濟效益。

　　使用前后電流諧波對比如下：

二、高壓有源電網凈化節能控制技術

　　1、技術原理

　　高壓電網凈化節能控制裝置主要用于10KV、6KV高壓電網諧波的治理，它能有效濾除電網諧波，最高可達90%以上。高壓電網凈化節能控制裝置由低壓有源濾波器和隔離變壓器組成。變壓器和濾波器集成組裝在控制柜中，作為一個整體。

　　隔離變壓器為裝柜型干式變壓器，具有體積小、低阻抗和低損耗等特點。隔離變壓器的二次繞組采用特殊的結構設計和參數優化技術，聯結組別為Yyn0,實現與低壓有源濾波器的最佳匹配。

　　高壓電網凈化節能控制裝置實時地監視電網電流，并將所測量的諧波在高性能的數字信號處理器DSP中處理成數字信號。同時DSP根據這些信號精確控制IGBT功率模塊，并通過隔離變壓器注入反相位的諧波電流精確地把諧波互相抵消。

　　2、應用案例

　　深圳某港口有多臺岸吊起重設備，多臺采用了變頻器，從而產生很大諧波。對其供電變壓器造成嚴重威脅。該港口投入120萬元購買一套CMK-HPQF型高壓有源濾波設備，投運后諧波大大降低，從而提高了設備可靠性和減少了設備維修費用，并將大大延長設備使用壽命。

　　表1：CMK-HPQF使用前，電網10KV側電流（表中數據為實際電流的25倍）

　　表2：HPQF使用后，電網10KV側電流（表中為一相高壓側實際電流的25倍）

　　主要諧波對比（表中數據為實際電流的25倍）

　　由以上數據對比可以看出，濾波效果明顯，達到了諧波治理目的。