中航703所中频炉测试报告

一、测试概述

本次测试主要针对中航703所内低压配电室进行谐波现场测试，进行电能质量测试的变压器为2#变。

2#变压器容量为2000kVA，变压器主要负载为：大中频炉350kW×2，小中频炉250kW×1，大等静压机（电阻加热设备）600kW×1，小等静压机（电阻加热设备）240kW×1及其他设备。变压器下设一套纯电容补偿设备，分为一主一辅，共20路，每路容量为25kVar。

二、测量数据分析

2.1、2#变350kW中频率

5.5.1 50%负载率测试结果

检测点：2#变350kW中频炉动力柜

测试状况：中频率负载率50%

测量参数：（1）电压、电流波形图（2）功率因数趋势图（3）谐波电压总畸变率趋势图（4）谐波电流总畸变率趋势图（5）各主导谐波电流趋势图

（1）电压、电流波形图

数据分析：电压波形畸变较大，电流波形畸变严重；三相电压、三相电流基本平衡。

（2）功率因数趋势图

数据分析：功率因数很低，且波动较大。

（3）谐波电压总畸变率趋势图

数据分析：电压畸变率平均值为4.40，电压畸变率较大。

（4）谐波电流总畸变率趋势图

数据分析：谐波电流畸变率平均值为30.13，谐波电流含量较高。

（5）谐波电流列表

数据分析：5次谐波最大，为84.05；7、11、13次谐波较大。

三、总结及解决方案

通过两台中频率的对比测试，得出以下结论：

1、中频率作为一种典型的六脉波整流设备，主要谐波以5、7、11、13次谐波为主，谐波电流总畸变率在30%左右，谐波污染严重，影响电力系统中其他设备不能正常工作，尤其是数控机床等精密加工设备，建议采用我公司的BLUEWAVE有源滤波器或TF无源滤波设备设备进行谐波治理；

2、变压器采用纯电容方式补偿无功，在系统谐波含量较高时，电容器两端电压将大于电容器额定电压400V，同时电容器对高次谐波的阻抗会降低，使电容器工作于过电流状态，由于电容器长期处在过压过流状态，将造成电容器绝缘老化加速，电容器温度过高、电容器体积膨胀。纯电容补偿无功方式会放大系统谐波，加剧系统中的谐波污染，更严重的后果是补偿电容与系统发生谐振，造成电力系统中设备大量损坏。因此建议采用电容串电抗的方式进行安全补偿。

3、中频炉的无功需求随着负荷率的升高而降低，在低负荷率的时候系统的功率因数较低；建议采用英博电容串电抗的安全补偿设备。

英博UHPC系列电容特点如下：

1.英博电容器具有更高的过流能力，过流指标的高低直接关系到电容器耐受冲击电流的能力，影响电容器的使用寿命。

2.英博电容器的容值偏差小，精度更高。能够保证和电抗器组成的滤波器的谐振频率稳定，滤波效果好。

3.英博电容器的功耗更小，功耗的大小影响电容器的发热，功耗越大电容器的温度越高，寿命越短。

4.自愈式电容：电容器采用单层聚丙烯膜做为介质，表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时，聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿点阻抗明显降低，流过的电流密度急剧增大，使金属化镀层产生高热，击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。

5.英博电容器具有压敏断路器技术，这种技术被应用于电容的每一相；在这只电容不能使用时，能安全的从电路中切除，同时保持良好的电绝缘性能。

英博电容和国产电容的比较如下表

采用英博系列干式电容性能良好，保证了运行的可靠和稳定也不存在漏油问题。因此，建议改造各配电室原有补偿为英博系列的电容串电抗的安全补偿。采用电容串电抗的安全补偿在有效提高功率因数的同时，能吸收部分系统谐波，起到滤波补偿的作用，配电系统采用安全补偿装置，提高功率因数降低能耗的同时减少系统谐波含量，降低对电网的污染，降低系统损耗，减少变压器因非线性负载而产生的谐波，电能质量指标达到国家标准要求；减少因谐波污染带来的设备损坏和加速老化过程，消除了电气安全隐患，有效保证生产正常运行和生产工艺的可靠性，增加厂产销率；减少了谐波损耗，产生直接的经济效益。

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