石家庄卷烟厂
电能质量测试报告及治理方案

一、石家庄卷烟厂电能质量测试概述
       1、测试时间：2017 年 3 月 6 日
       2、测试地点：石家庄卷烟厂配电室
       3、测试内容：石家庄卷烟厂电能质量状况
       4、测试仪器：FLUKE435 电能质量分析仪
       5、测试人员：雷兵
       6、测试点示意图：

注：测试变压器低压侧。

二、电能质量状况分析
       2.1 、配电系统描述
       为了全面了解石家庄卷烟厂配电系统的电能质量状况，提供合理的解决方案，法拉德工程师对石家庄卷烟厂配电系统的电力参数和工作状况进行了现场测量，取得了较为全面的测试数据。
测试的主要内容包括：三相电压波形图、三相电流波形图、单相电压电流波形图、谐波电压柱状图、谐波电流柱状图、谐波电压图表、谐波电流图表、电压电流频率图表、功率电能图表、三相不平衡截图，以及记录模式下的电压、电流、功率等随时间变化的趋势。

配电状况：变压器容量为 A 2000KVA  主要负载为电变频器及车间生产用电。
详细测试数据如下：

变压器容量 2000KVA,无功补偿装置未开

2.2 、测试数据分析
       测试点 1#变压器设计容量 2000KVA。
       关于电压：电压最大畸变率大约为 5.2%，国家标准为 5%以内，超过国标；电压有效值基本平稳，波动不大，三相平衡度较好。
       关于电流：电流畸变率大约 20%左右，测试时电流大约在 1000A 左右，基本稳定略有波动，谐波电流大约在 1200A 左右，主要有 5 次、7 次、11 次、13 次谐波。
       整体电能：测试时负载略有波动，有功功率为 600KW；测试时无功补偿设备未开启，功率因数较高 0.85 以上。
       推荐治理方案

石家庄卷烟厂的配电系统中是一台变压器独立运行，若使用中的变压器需要维护时，就要投入备用变压器。当备用变压器投入与常用变压器并列运行时，会出现负载电流分流现象，再将常用变压器脱离主母线，切换结束，此时电流全在备用变压器段，在这种情况下需要两套有源滤波器进行系统电能质量治理。因此要采用双回路电流采集系统，这样无论系统中的变压器处于什么的样的运行状态，有源滤波都可以正常的工作。

所谓双回路电流信号采集系统，采用三套电流采集回路，分别接在 T1/T2 主变压器出线侧及母联开关柜处。这样有源滤波器都能够精确的检测出系统谐波电流值，根据检测的数据进行谐波治理。
有源滤波器装置它通过人机界面实现滤波装置投入比例，选择所需滤除谐波次数，能够数字化，智能化，高精度满足工厂滤波要求。它包括谐波滤除单元，人机界面，远程监控平台等部分。滤波装置由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视负载电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波分离，得到指令电流，并通过电流跟踪控制电路和驱动电路，以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波，从而实现对电力谐波的动态、快速、彻底治理。 2.3 、总结

以上阐述只是针对典型数据进行的说明，详细测试数据将在技术部保留。负载产生大量谐波注入供电系统，使电压、电流波形发生畸变，谐波污染不仅造成大量的能源浪费，还会干扰设备的正常使用，缩短设备使用寿命，使系统安全性降低。因此，无论从提高用电设备的利用率，降低线路损耗，还是从提高供配电系统的稳定性来考虑，都应该进行电能质量的治理。有效的治理谐波，提高用电设备的有效容量和效率，减少线路损耗、设备浪费和电能损失，节约用电成本，得到一个安全、洁净的用电环境。

三、 电力谐波限制标准
电力谐波是危害电网和电力用户的公害，因此国际、国内都颁布了相应标准对电力谐波加以限制。如关于公用电网谐波限制的 IEEE 519-1992、GB/T 14549-1993、公用电网间谐波GB/T 24337-2009，关于用电设备谐波电流排放限制的 IEC 61000-3-2、IEC 61000-3-4、GB/Z 17625.1-2003、GB/Z 17625.6-2003 等等。所有标准的都是基于以下三个目的：
(1) 将电力系统电流和电压波形的畸变控制到系统及其所接设备能够允许的水平；
(2) 以符合用户需要的电压波形向用户供电；
(3) 不干扰其它系统（如通讯系统）的正常工作。
GB/T 14549-1993 规定的公用电网谐波电压限值和注入公共连接点的谐波电流允许值如下：

当电网公共连接点的最小短路容量不同于表 2 基准短路容量时，按下式修正表 2 中的谐波电流允值。

式中：Sk1——公共连接点的最小短路容量（MVA）
       Sk2——基准短路容量（MVA）
       Ihp——表 2 中的第 h 次谐波电流允许值（A）
       Ih——短路容量为 S k1 时的第 h 次谐波电流允许值
       随着电力谐波问题的日益突出，有关标准对电力谐波的限制水平日趋严格，标准的实施力度也日渐增加。

安装位置：
变压器低压侧有源滤波器安装方式如下图所示：

五、预期效果
       法拉德有源滤波器是采用现代电力电子技术和基于高速 DSP 器件的数字信号处理技术制成的新型电能质量综合治理装置。是谐波治理和无功补偿的最佳选择，是确保电网稳定运行的有力保障。当设备运行时，有源滤波器会自动根据系统中谐波和无功的变化，实时进行补偿。测试数据下预期效果：

容量足够的情况下，电流谐波滤除率  95% 以上，确保变压器低压侧母线电压、电流谐波量 满足国标《电能质量  公用电网谐波》T GB/T  14549- -3 93  中的要求，供电质量得到很大提高，保护用电设备免受谐波的危害。