石化行业电能质量分析及治理.pdf

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1、石化行业电能质量分析及治理安科瑞电气股份有限公司袁燕摘要：随着电力电子技术的深入应用，石化行业的自动化程度不断提高，负载性质也发生了质的变化，非线性、冲击性负荷的增加带来了电压闪变、三相不平衡、谐波等一系列电能质量问题，影响电网安全运行，降低产能。所以，不断优化和完善石化行业电能质量，是石化行业经济安全运行的重要保障。关键词：石化行业、电能质量、电压闪变、谐波1引言随着我国建设资源节约型、环境友好型社会战略的实施，石化行业在资源保障、节能减排、安全生产等方面，面临着更加严峻的形势和任务。石化行业生产工艺技术复杂，运行条件苛刻，电能质

2、量问题也日趋严重，电力系统稍有不慎就可能引发严重的安全事故。如何提升电能质量对保障用电设备安全稳定运行，提高行业能源综合利用效率，减少电网污染，实行安全生产至关重要。2衡量石化行业电能质量的指标石化行业电能质量的指标相较于其他行业并无差异，但由于其自身电网系统的复杂性就决定了其对电能质量的要求更为苛刻，衡量石化行业电能质量的指标主要有以下几点：无功负荷的变化使得电力系统的电压远远偏离其额定电压，其中电动机及照明电压偏差指数等灯具容易受到电压偏差的影响。电压的闪变及波动电弧炉、弧焊机和轧钢机等冲击性负荷产生的有功或无功负荷变化而引起的

3、。非线性负载时导致谐波产生的最根本原因。负载端电压的突变及电网中的电流电网的谐波都是引起谐波产生的重要因素。容量大的非对称负荷及电网系统中的谐波分量都会使电网存在负序分量，引起三相电压的不平衡三相不平衡的主要因素。3石化行业电能质量分析石化行业生产线长、涉及面广，自动化程度高，复杂的装置间关联度。由于生产的需要，存在大量快速变化的冲击性负荷，电力负荷构成也发生了质的变化。大量非线性负载的接入不可避免地产生诸多电能问题：电压的闪变及波动、功率因数偏低、无功消耗过大、谐波干扰等。其中谐波干扰的问题是目前石化行业电能质量最为关注的问题。在

4、实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不成线性关系的负荷时，就形成非正弦波电流。电流和负荷端电压的突变都会导致谐波的产生。主要的谐波源有:机泵的变频调速装置，不间断电源装置、电动机软启动设备、新型照明灯具（节能灯、采用电子镇流器的日光灯）。电网中谐波危害具体表现为以下几个方面：1）被谐波污染的电网，导致输配电线、电动机、变压器损耗相对增加，进而增加了能源的消耗；2）电线、电缆的集肤效应变大，加速老化绝缘层，降低了线缆的利用率；3）机器的铁芯磁感应环流增加，增加了设备功耗，设备的寿命相对缩短；严重情况下机械发生

5、谐振，电机转速不稳定，电机烧毁；4）电力系统继电保护误启动，误动作跳闸，拒动作和损坏，通常引起事故或扩大停电事故，威胁电力系统的安全可靠运行；5）计算机、数据传送和自动控制系统数据丢失，显示画面畸变，误动作，元件损坏，系统文件处理准确性降低。4安科瑞电能质量治理方案安科瑞致力于电力行业多年，始终关注石化行业电能质量问题，针对石化行业电能质量问题的现状，为石化行业提供可行性的治理方案，促进石化行业安全稳定运行。首先在公共电源点设置滤波装置，确保各级电网的公共母线谐波含量在规定范围内；其次，严密监测各级电源网络的谐波并及时汇总分析，并制

6、定和实施治理措施，确保石化电网的运行指标符合规范标准。4.1APMD网络多功能仪表APMD网络多功能仪表主要应用于高压重要回路及低压进线回路的仪表，具有电力参数测量功能、电能质量分析功能，可对电能质量实时连续监测，保存各种故障信息。仪表功能：●测量功能APMD网络多功能仪表实现全部电力参数的测量，包括实时电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数。●电能质量分析功能电压总谐波、电流总谐波、2-31次电压电流分次谐波、电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压电流矢量分析、电压电流不平衡度分析，电压电流序量、波形跟踪。

7、带有RS485通讯接口，工业以太网，Profibus等接口，用以满足通讯联网管理的需要，将监测信息集中上传，满足实时监测的需要。石化行业自动化设备的连续精加工生产线，对配电系统中的干扰异常敏感，几分之一秒的不正常供电就可能使生产混乱，其损失是难以估量。通过APMD网络电力仪表实现对电能质量的实时监测，发出报警或控制指令，防患于未然，保证石化行业电力系统安全有效的运行，所以电能质量的连续监测的必要性是不言而喻的。4.2ANAPF有源滤波装置ANAPF有源电力滤波装置能动态滤除供电系统中的非线性负载产生的谐波电流，降低电压谐波畸变率，有

8、效消除谐波对变压器、电容器和精密设备的影响。ANAPF有源滤波装置的原理：以并联方式接入电网，通过实时监测负载的谐波和无功分量，采用PWM变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统，从而实现谐