钢铁工艺流程图
本文以近期公司合作的某钢铁项目为例，简单阐述该案例中所涉及电能质量问题的检测、分析方法和解决方案，分享相关行业的电能质量治理经验。
本项目以低压配电室中的2#动力柜为测量基础，其主要负载为电机、风机和照明系统，配备一台容量为3150kVa的变压器，两组进线均并联接入变压器。电容补偿柜为接触器投切开关，检测时中停运行，没有无功补偿功能，功率因数处于待补偿范围内。
2#动力柜的两组电容补偿柜的前端电能质量测试结果如表1所示。
表1 2#动力柜电能质量测试结果
本次测试共有两个测试点，通过表中的测试数据可以看出，两个测试点的谐波数据基本满足 GB/14549-1993 中的谐波标准要求。但功率因数均相对较低，且2#进线柜有少量5次谐波电流。
其中两处测试点数据实拍图如下：
1#测试点电流波形图
2#测试点电流波形图
1#测试点谐波电流柱状图
2#测试点谐波电流柱状图
1#测试点功率和功率因数图
2#测试点功率和功率因数图
从以上检测数据可以看出，系统总电流较大，功率因数不达标，需要进行无功补偿，2#动力柜的2#进线柜的5次谐波电流达40A，可选择配置APF（有源电力滤波器）进行滤除，电能质量治理能达到更好的效果。
根据上述分析结果，同考虑现场配电室的空间以及后期负载调整等问题。具体配备的抑谐式低压无功补偿装置和有源滤波器（APF）的型号和数量见表2。
表2 治理设备配置表
1、减少谐波含量，保护用电设备，降低变压器损耗，提升供电可靠性。
2、提高系统功率因数，降低线路损耗，提升变压器质量。
3、减少控制设备和继电保护装置误动作或拒动作，提高供电的安全和可靠性。
4、补偿三相电流不平衡，减少变压器和线路的铜损以及降低中线电流，提高供电质量。
5、减小变压器的附加损耗，降低噪声，提升变压器的带载能力。
6、有源滤波器在滤除配电系统的谐波外，还可以节省5%～15%电费，为客户带来节能效益。
7、补偿设备接入后，提升了变压器和配电线缆的带载能力，减少了系统在扩容方面的投入。
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