法拉德有源滤波器在制药厂中的应用

 1、制药厂负载分析

制药行业的负载主要是变频器所带的泵类、空压机、搅拌器、风机、离心机、冰机、提纯设备等。

    （1） 泵类负载 

泵类负载量大而广，主要有冰水泵、循环水泵、冷冻水泵、深井潜水泵、排污水泵、真空泵等，泵类负载一般属于平方转矩类负载，而深井潜水泵、真空泵相对负载较大。 

（2）空压机负载

空压机主要为发酵罐供气。

（3）搅拌器（发酵罐、搅拌罐）类负载

    搅拌器类负载也是制药车间比较常见、应用比较多的负载，功率规格较多。

（4）离心机类负载

离心机类负载为大惯性负载。 

（5）风机类负载及其他负载

制药企业的风机类负载主要是锅炉鼓、引风机。 

2、变频器谐波的危害。

由于制药厂的负载多由变频器拖动，变频器在运行过程中会产生大量高次谐波，谐波对供电系统、负载及其它邻近电气设备产生干扰。主要表现在以下几个方面：

（1）变频器谐波降低电力设备使用寿命

变频器电流谐波将会使变压器的铜损增加。变频器电压谐波将增加铁损，使其温度上升，影响绝缘能力，并造成容量裕度减小。同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。 

（2）变频器谐波影响各电器元件正常工作

变频器输出谐波对电动机的影响有：电机附加发热使电机额外升温；产生机械震动、噪音及过电流。变频器谐波会使电力电容器发生过载、过热甚至损坏。当电容器与线路阻抗达到共振时会发生振动、短路、过电流及产生噪声。变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变化率，破坏绝缘。 

（3）变频器谐波的其它危害

变频器谐波将使继电保护和自动装置出现误动作，并使仪表和电能计量出现较大误差；变频器谐波对其它系统及电力用户危害也很大：如对附近的通信系统产生干扰，轻者出现噪声，降低通信质量，重者丢失信息，使通信系统无法正常工作；影响电子设备工作精度，使精密机械加工的产品质量降低；设备寿命缩短，工况变坏等。

4、典型案例介绍—仁和药业

由于制药工艺对供电质量要求较高，为了消除谐波的干扰，仁和药业积极引进法拉德有源滤波器15台，用于发酵车间、制冷车间、提炼车间配电系统的谐波治理。以下是仁和药业发酵车间1#变压器有源滤波器投入前后的电能质量参数对比：

1）相电压波形前后对比图

    滤波前相电压有效值和波形               滤波后相电压有效值和波形

    2）相电压谐波含量前后对比图

滤波前相电压谐波含量                                  滤波后相电压谐波含量 

3）相电流波形前后对比图

滤波前相电流有效值和波形                                   滤波后相电流有效值和波形

4）相电流谐波含量前后对比图

滤波前相电流谐波含量                                         滤波后相电流谐波含量 

实施效果：

对比有源滤波器投入前后的测量结果，该制药厂供电系统的电压谐波和电流谐波均得到明显的滤除（电压谐波由滤波前的6.1%降为2.0% ，电流谐波由滤波前的39.7%降为7.2%），从而改善了电能质量、提高了供用电设备效率，消除了谐波对设备的干扰，为供电网络的稳定运行提供了保障。 

                                        法拉德电气（北京）有限公司

                                                技术部