案例2.
1.项目背景
现场变压器容量2500KVA所带负荷为真空热压炉，石墨电阻炉，感应炉，石墨电阻炉，冷库，空调等负载。现场变压器低压侧已配备无功补偿柜标称容量800kvar,实际补偿容量600kvar。
2.项目测试
测试仪器：日置PQ3100
测试点：#2号干变2500KVA，配电柜
图：测试点示意图
测试说明：所有炉体参数一致，故测试其中正在运行的一台炉体进行测试，柜体名称：二号厂房2号母线配电柜1。
现场负载照片
3.1测试数据汇总
电压、电流波形图 | ||||
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功率趋势图 | ||||
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电流趋势图 | ||||
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电流畸变率趋势图 | ||||
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电流频谱图 | ||||
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电压趋势图 | ||||
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电压畸变率趋势图 | ||||
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数据列表 | ||||
相别 | A | B | C | |
相电压(V) | 233.9 | 234.1 | 232.4 | |
电流(A) | 742 | 701 | 605 | |
THDu(%)最大值 | 4.78 | 4.58 | 4.54 | |
THDi(%)最大值 | 37.34 | 39.6 | 45.43 | |
P有功功率(kW) | 122.4 | 138.7 | 103 | 总值：364.2kW |
Q无功功率（kvar） | 134 | 107 | 106.6 | 总值：350.4kvar |
S视在功率（kVA） | 180.7 | 175.3 | 148 | 总值：504kVA |
功率因数(PF) | 0.63 | 0.76 | 0.65 | 平均值：0.68 |
数据分析：车间类的真空热压炉为非线性负载设备，由于该类负载含有单相的整流和三相整流混合装置，所以产生的谐波电流以3、5、7、11、13次谐波含量为主，该测试点的最大电流畸变率达到45.43%，电流波形发生严重畸变，严重影响配电安全。在炉体温度上升期时无功功率大，功率因数低平均值只有0.68。在炉体的温度达到最高值2040℃时，功率因数只有0.42，大量的无功大大降低了变压器的利用率。 | ||||
4.治理方案
通过仪器测出实时系统中的电流有效值和电流畸变率（THDi），可算出配电系统中实时的谐波电流值。再根据现场运行最大电流预估出最大谐波电流值，配置容量时需要留有一定余量。
负载电流 | 电流畸变率THDI | 单台真空热压炉 谐波计算值 | 四台真空热压炉 谐波计算值 |
742A | 37.34% | 259.5A | 1038A |
无功补偿预估
有功功率 | 初始功率因数 | 单台真空热压炉 无功需求容量 | 四台真空热压炉 无功需求容量 |
364.2kW | 0.68 | 340.89kvar | 1363kvar |
推荐配置容量
通过以上的数据极其分析，同步进行无功补偿及谐波治理推荐方案配置并留有一定余量如下：
治理点 | 变压容量 | 总无功补偿量(kvar) | 总谐波补偿值 （A） | SVG静止无功发生器补偿容量推荐 | APF有源滤波器补偿容量推荐 |
#2干变 | 2500KVA | 1336kvar | 1038A | 1700kvar | 1300A |
注：现场已有600kvar电容补偿柜，SVG需增配1100kvar。 | |||||
5.安装方案
并入一次系统接线示意图
1）APF有源滤波器和SVG静止无功发生器并入一次系统图：
电能质量补偿柜接入说明：补偿在负载前端并入，补偿柜体共用一套CT电流互感器，电流互感器CT在并入点的后方负载的前端采样。
配置明细
配置表明细 | ||||
名称 | 型号 | 厂家 | 数量 | 备注 |
SVG静止无功发生器整柜 | SVG-1100kvar | 慧能互联 | 1套 | 分两台柜体 |
APF有源滤波器整柜 | APF-1300A | 慧能互联 | 1套 | 分两台柜体 |
辅材 | ||||
功率电缆 | 按照现场需求 | 按照贵司要求进行配置。 | ||
电流互感器CT | CT变比4000:5 ； 额定电压660V； 精度等级0.5级 | 3个 | 尺寸大小按照现场铜排规格。 | |
CT信号线缆 屏蔽双绞线 | RVVSP 2×2.5 mm2 | 按照现场需求 | ||
